食品工程原理实验指导书-11级

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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5）与有效流量（Q）Z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n与流量QZ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

2、计测量流量，智能流量积算仪显示流量值Qn?/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：22H=£1NL+Z2_Z]+写工Pg2gpx,p2-分别为泵进、出口的压强N/m2p：液体密度kg/m3%,“2：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：PS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rti功率传感器测量，功率表显示读取。4.效率”的计算泵的效率n为泵的有效功率Pe与轴功率P的比值。冇效功率Pe是流体单位流量

3、Q'=Q—n轴功率P=P（冬）3n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-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、容积损失和机械损失的大小。泵的有效功率Pc可用下式计算：Pe=HQPS故宀皿PP1.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冇实验点，英传速都是相同的。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，英

4、转速会冇变化，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Z前，须将实测数据换算为平均转速下的数据。换算关系如下：扬程Hf=H(-)2n效率心曾搏勺灌水阀23■放水阀U!、实验步骤1.关闭阀1及阀3、阀4、阀5o2.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，不耍开的太大，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

5、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》、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、⑴Q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

6、：水温：°C实验次数流量Q(m3/h)P真空农KPaP压力农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“/%1234567七、思考题1•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？1.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來，你认为可能的原因是什么？2.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

7、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、基本原理木换热器性能测试实训装置，主要对应用较广的列管式换热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：Qh=⑰如⑺-r2)冷流体吸收热量：2=Cp,.q』2J)平均换热量：Q=2热平衡误差：△=。厂2xioo%2对数传热

8、温差：=(£_(2「72_门&2丁2-八传热系数:K=Q/S^tm式中:Cph，cpc热、冷流