流体力学综合实验指导书

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1、流体力学综合实验装置（LB101B）——实验指导书流体力学综合实验实验指导书第13页共13页浙江中控科教仪器设备有限公司流体力学综合实验装置（LB101B）——实验指导书流体力学综合实验一、实验目的1）能进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验，测出湍流区阻力系数与雷诺数关系曲线图；2）能进行离心泵特性曲线测定实验，测出扬程、功率和效率与流量的关系曲线图；3）学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，使学生了解玻璃转子流量计、压力表、倒U型差压计以及相关仪表的原理和操作；二、装置整体

2、流程图：1－水箱；2－进口压力表；3－双金属温度计；4－灌泵漏斗；5－出口压力表；6－玻璃转子流量计；7－局部阻力管；8－电气控制箱；9－局部阻力管上的闸阀V1；10－光滑管；11－倒U型差压计；12－均压环；13－粗糙管；14－管路选择球阀f1、f2、f3；15－出口流量调节闸阀V2图1实验装置流程示意图第13页共13页浙江中控科教仪器设备有限公司流体力学综合实验装置（LB101B）——实验指导书离心泵特性测定实验一、基本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转

3、速下泵的扬程H、轴功率N及效率η与泵的流量Q之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线，只能依靠实验测定。1．扬程H的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面，列机械能衡算方程：（1－1）由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项，速度平方差也很小故可忽略，则有（1－2）式中：，表示泵出口和进口间的位差，m；和ρ——流体密度，kg/m3；g——重力加速度m/s2；p1、p2——分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa

4、；H1、H2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m；u1、u2——分别为泵进、出口的流速，m/s；z1、z2——分别为真空表、压力表的安装高度，m。由上式可知，只要直接读出真空表和压力表上的数值，及两表的安装高度差，就可计算出泵的扬程。2．轴功率N的测量与计算（W）（1－3）其中，N电为电功率表显示值，k代表电机传动效率，可取。3．效率η的计算泵的效率η第13页共13页浙江中控科教仪器设备有限公司流体力学综合实验装置（LB101B）——实验指导书是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功

5、率Ne是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功率，轴功率N是单位时间内泵轴从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。泵的有效功率Ne可用下式计算：（1－4）故泵效率为（1－5）4．转速改变时的换算泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量Q的变化，多个实验点的转速n将有所差异，因此在绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为某一定转速n¢下（可取离心泵的额定转速2900rpm）的数据。换算关系如下：流量（1－6）扬程（1

6、－7）轴功率（1－8）效率（1－9）二、实验装置与流程离心泵特性曲线测定装置流程图如下：第13页共13页浙江中控科教仪器设备有限公司流体力学综合实验装置（LB101B）——实验指导书1－水箱；2－离心泵；3—进口压力表；4－双金属温度计；5－灌泵漏斗；6－出口压力表；7－玻璃转子流量计；8—电气控制箱；9－离心泵的管路（利用光滑管充当）；10—光滑管管路球阀f2；11－出口流量调节闸阀V2；图2-2实验装置流程示意图四、实验步骤及注意事项1．实验步骤：（1）清理水箱中的杂质，然后加装实验用水。通过

7、灌泵漏斗给离心泵灌水，直到排出泵内气体。（2）检查各阀门开度和仪表自检情况，试开状态下检查电机和离心泵是否正常运转。开启离心泵之前先将出口流量调节闸阀V2关闭，当泵达到额定转速后方可逐步打开此出口阀。（3）实验时，通过调节闸阀V2以增大流量，待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。离心泵特性实验主要获取实验数据为：流量Q、泵进口压力p1、泵出口压力p2、电机功率N电、泵转速n，及流体温度t和两测压点间高度差H0（H0＝0.1m）。第13页共13页浙江中控科教仪器设备有限公司流体力学综合实验装置（LB

8、101B）——实验指导书（4）测取10组左右数据后，可以停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等），停泵前先将出口阀关闭。2．注意事项：（1）一般每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保养，防止叶轮被固体颗粒损坏。（2）泵运转过程中，勿触碰泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕并伤害身体接触部位。（3）不要在出口阀关闭状态下长时间使泵运转，一般不超过三分钟，否则泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。五、数据处