食品工程原理实验指导书-11级.doc

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1、实验一离心泵特性曲线的测定一、实验目的1．了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作。2．测定恒定转速条件下离心泵的有效扬程（H）、轴功率（P）、以及总效率（η）与有效流量（Q）之间的曲线关系。3．掌握离心泵流量调节的方法（阀门）和涡轮流量传感器及智能流量积算仪的工作原理和使用方法。二、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速下扬程H、轴功率N及效率η与流量Q之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的外部表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能用数学方法计算这一特性曲线，只能依靠实验测定。1．流量Q的测定与计算采用涡轮流量计测量流量，

2、智能流量积算仪显示流量值Qm3/h。2．扬程H的测定与计算在泵进、出口取截面列柏努利方程：,：分别为泵进、出口的压强N/m2ρ：液体密度kg/m3,：分别为泵进、出口的流量m/sg：重力加速度m/s2当泵进、出口管径一样，且压力表和真空表安装在同一高度，上式简化为：由上式可知：只要直接读出真空表和压力表上数值，就可以计算出泵的扬程。3．轴功率P的测量与计算可由功率传感器测量，功率表显示读取。4．效率η的计算泵的效率η为泵的有效功率Pe与轴功率P的比值。有效功率Pe是流体单位时间内自泵得到的功，轴功率P是单位时间内泵从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、容积损失和机

3、械损失的大小。泵的有效功率Pe可用下式计算：故5．转速改变时的换算泵的特性曲线是在指定转速下的数据，就是说在某一特性曲线上的所有实验点，其转速都是相同的。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量的变化，多个实验点的转速将有所差异，因此在绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为平均转速下的数据。换算关系如下：三、实验装置流程图图1离心泵特性曲线测定装置流程图1-底阀2-移动框架3-离心泵4-转速传感器6-涡轮流量计7-离心泵流量调节阀18-阀216-压力表、压力传感器18-温度计19-真空表、真空度传感器20-泵灌水口22-灌水阀23-放水阀四、

4、实验步骤1．关闭阀1及阀3、阀4、阀5。2．打开总电源空气开关，打开仪表电源开关，仪表上电。3．打开离心泵灌水阀及放水阀，对水泵进行灌水。（注意：若采用自来水管对泵进行灌水，在打开灌水阀时要慢慢打开，且只打开一定的开度，不要开的太大，否则会损坏压力表。）灌好水后关闭泵的放水阀与灌水阀门。4．当一切准备就绪后，按下离心泵启动按钮，启动离心泵，这时离心泵启动按钮绿灯亮，开始进行离心泵实验。5．打开泵的出水阀1（全开），这时流量达到最大值。6．等实验数据稳定后，测定泵的真空度p1、泵后压力p2、水温t、流量Q及泵的功率P并记录。7．通过调节泵的出口阀1调节流量，改变流量的

5、大小，每次减小0.5m³/h的流量，稳定后记录数据。8．以同样的方法改变流量并测定实验数据，最少测8次。9．实验完毕，关闭水泵出口阀，按下仪表台上的水泵停止按钮，停止水泵的运转。五、实验报告1．在同一张坐标纸上描绘一定转速下的H-Q、P-Q、η-Q曲线。2．分析实验结果，判断泵较为适宜的工作范围。六、实验数据记录、数据处理及计算示例原始数据记录装置号：水温：℃实验次数流量Q（m3/h）p真空表KPap压力表KPa转速n（r.p.m）功率P（W）1234567……计算结果：实验次数流量Q(m3/h)扬程H/（m）轴功率P/（W）效率η/%1234567……七、思考题1

6、．试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？2．启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？3．正常工作的离心泵，采用进口阀门调节流量是否合理？为什么？实验二传热实验一、实验目的1、通过测定换热器冷、热流体的流量，测定换热器的进、出口温度，熟悉换热器性能的测试方法。2、了解列管式换热器的结构特点及其性能的差别。3、通过测定参数计算换热器流体的热量；计算换热器的传热系数及效率；分析换热器的传热状况，加深对并流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的理解。二、基本原理本换热器性能测试实训装置，主要对应用较广的列管式换热

7、器进行其性能的测试，并可以进行并流和逆流两种方式的性能测试。换热器性能实验的内容主要为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡误差等，并就两种流动方式，不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。热流体放出热量：冷流体吸收热量：平均换热量：热平衡误差：对数传热温差：传热系数：式中：cph，cpc——热、冷流体的定压比热，J/(kg∙℃)qmh，qmc——热，冷流体的质量流量，kg/s，——热流体的进出口温度，℃，——冷流体的进出口温度，℃S——换热器的换热面积，m2.注：热、冷流体的质量流量qmh，qmc是根据修正后的流量计体积流量读数qvh，qvc再换算成的质