实验一 流体力学综合实验实验报告.doc

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1、实验一流体力学综合实验预习实验：一、实验目的1．熟悉流体在管路中流动阻力的测定方法及实验数据的归纳2．测定直管摩擦系数λ和关系曲线及局部阻力系数3.了解离心泵的构造，熟悉其操作和调节方法4.测出单级离心泵在固定转速下的特定曲线二、实验原理流体在管路中的流动阻力分为直管阻力和局部阻力两种。直管阻力是流体流经一定管径的直管时，由于流体内摩擦而产生的阻力，可由下式计算：(3-1)局部阻力主要是由于流体流经管路中的管件、阀门及管截面的突然扩大或缩小等局部地方所引起的阻力，计算公式如下：(3-2)管路的能量损失(3-3)式中——直管阻力，水柱；

2、——直管摩擦阻力系数；——管长，m；——直管内径，m；——管内平均流速，；——重力加速度，9.81——直管阻力引起的压强降，Pa；——流体的密度，；——局部阻力系数；由式3-1可得(3-4)这样，利用实验方法测取不同流量下长度为l直管两端的压差即可计算出和，然后在双对数坐标纸上标绘出的曲线图。离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式、叶轮转速的影响。实验将测出的—、—、—之间的关系标绘在坐标纸上成为三条曲线，即为离心泵的特性曲线，根据曲线可找出泵的最佳操作范围，作为选泵的依据。离心泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得：(3-5)式中——

3、离心泵出口压力表读数，m水柱；——离心泵入口压力表的读数，m水柱；——离心泵进、出口管路两测压点间的垂直距离，可忽略不计；——吸入管内流体的流速，；——压出管内流体的流速，泵的有效功率，由于泵在运转过程中存在种种能量损失，使泵的实际压头和流量较理论值为低，而输入泵的功率又较理论值为高，所以泵的效率(3-6)而泵的有效功率/（3600×1000）(3-7)式中：——泵的有效功率，Kw；——电机的输入功率，由功率表测出，Kw；——泵的流量，；——泵的扬程，水柱。三、实验装置流程图图3-1流体力学综合实验流程图1-底阀2-入口压力表3-离心

4、泵4-出口压力表5-充水阀6-差压变送器7-涡轮流量计8-水箱管子规格：1#~2#，入口内径为35.75mm，出口内径为27.1mm，直管内径为27.1mm，直管管长1m。3#~8#，入口内径为41mm，出口内径为35.75mm，直管内径为35.75mm，直管管长1m四、实验步骤1．打开充水阀向离心泵泵壳内充水。2．关闭充水阀、出口流量调节阀，启动总电源开关，启动电机电源开关。3．打开出口调节阀至最大，记录下管路流量最大值，即控制柜上的涡轮流量计的读数。4．直管阻力的测定：调节出口阀，流量从大到小测取8～10次，再由小到大测取8～10

5、次，记录各次实验数据，包括涡轮流量计的读数、直管压差示值。5.局部阻力的测定（要求流量在1～4范围内）：调节出口阀，改变管路流量3次，分别记录闸阀压差、截止阀压差、涡轮流量计的读数。6.离心泵特性曲线的测定：调节出口阀，流量从最大到最小测取8～10次，再由最小到最大测取8～10次，记录各次实验数据，包括入口压力表、出口压力表、涡轮流量计、功率表的读数。7．测取实验用水的温度。8．依次关闭出口流量调节阀、电机开关、总电源开关。4.当测量流量为零的数据点时，即出口阀全关，数据测量时间不宜太长，以免泵壳内水发热气化。五、原始数据纪录表格及实

6、验数据处理表格流量m3/h直管压差mmH2O柱入口压力mmHg出口压力Kpa功率表读数Kw0.055-41153.30.5051.2544-51152.10.5581.345-51151.70.5682.2178-59151.50.5822.3883-59151.30.6013.14115-66150.30.6133.16119-67150.20.6254.04182-79147.80.6434.37198-84147.40.6685.25243-92145.80.6765.26271-94145.40.6776.36300-9714

7、3.90.6846.44307-103143.20.6957.2359-112140.40.7127.2397-118138.60.7128.14475-139132.20.7438.19475-139132.10.7479.21570-166123.40.7679.26578-169123.10.783局部阻力系数测定：流量m3/h闸阀压差（mmH2O）截止阀压差(mmH2O)9.724084556.361871994.71107116六、实验数据处理表格流量m3/h直管压差mmH2O柱入口压力mmHg出口压力Kpa功率表读数Kw流

8、速m/sRe摩擦系数λ扬程He（m）有效功率Ne(kW)效率η0.055-41153.30.5050.02416.210.0020.441.2544-51152.10.5580.60214283.740.064516.2