流体力学实验指导书汇总

《工程流体力学》实验指导书

梁成志

广东工业大学机电工程学院

《流体力学实验指导书》

一、电液比例综合测试实验台简介

该实验台是根据《液压气动传动》通用教材设计而成，集可编程控制器和数据转换卡、液压元件模块为一体，除可进行常规的液压基本控制回路实验外，还可进行液压，组合应用实验及液压技术课程设计，元件的性能测试。

实验台配置了完备的各种类型传感器，包括压力传感器、流量传感器、转速传感器、功率传感器、位移传感器等，以满足各项实验参数测试的需要。实验台是采用快速拼装结构，实验人员可根据实验项目原理图，选用相应的液压元件快速组成液压实验回路，通过电磁换向阀动作的控制和相关液压阀的调节进行实验。

实验台计算机测试控制系统实现实验参数（压力、流量、转速、功率、位移等）的自动数据检测、自动处理计算和存储等，还能实现回路电磁阀的自动控制，提高了实验台操作的自动化和智能化水平。实验台可以同时进行16路实验数据的采集和8个二位电磁阀的控制。

1、性能与特点

1、实验台采用台式结构，便利于多名学生的安装、测试。

2、操作平台面积大，可集成多个子系统。

3、阀体固定安装在操作平台上，管路连接采用快速接头，在背面连接，保证正面

整洁。

4、实验用管件采用金属线，耐压胶管，压力可达到31.5Mpa。

5、测试方法实用、可靠。

实验装置由实验台架、液压泵站、电气测控单元等几部分组成。

3、液压站原理

操作面板分布图

A1.仪表数显区， A2.比例放大器与检测区，

A3.PLC控制区， A4.传感器接口与手动控制区，A5.基础实验行程控制区， A6.液压站控制区。

5、数显区：

功率表--—--定量叶片泵的实时功率。

转速表--—--定量叶片泵的实时转速。

流量表——--流过流量传感器的实时流量。

图A1 数显区分布图

1、功率数显表；

2、转速数显表；

3、流量数显表；

6.液压站控制区

主系统控制区——定、变量泵的启动与停止，液压系统的供压与卸荷，冷却与加热以及总停的控制。实验时先确定总停按钮为开启状态，即顺时钟旋转一定角度，自动升起为开。根据实验要求启动定量泵或变量泵，按钮为自锁按钮，按下为开，弹起为关。转速转换开关，可以切换电机和泵的转速。

定量泵供压按钮按下为供压，弹起为卸荷。

图A6 液压站控制区分布图

25、定量泵启停按钮；

26、变量泵启停按钮；

27、定量泵液压系统供压按钮；

28、堵塞报警器；

29、转速控制转换开关；

30、PLC控制与计算机控制转换开关；

31、实验台总停开关。

实验一 薄壁小孔液阻特性实验

1.1 实验目的：

一 了解薄壁小孔液阻特性和测试装置；

二 掌握薄壁小孔流量特性测试原理和测试方法； 三 比较和分析实际流量特性和理论流量特性的差别

1.2 测试装置及实验原理

1.2.1测试装置液压原理图

1.2.2实验原理

测试薄壁小孔压差－流量特性时，将薄壁小孔试件置于实验油路中，通过节流阀Jc 的调整,由小至大地逐点改变通过试件的流量，测量记录薄壁小孔入口压力p1(MPa)、出口压力p2(MPa)、流量q(L/min)，将测试数据绘制q p -∆特性曲线。

21p p p -=∆

理论上，薄壁小孔前后压差p ∆与通过薄壁小孔流量q 之间的关系可由下式计算：

ρp

A C q d ∆=20

式中， d C ：薄壁小孔流量系数

A ：薄壁小孔几何面积

ρ： 液体密度

1.3 实验软件操作功能

软件的操作功能：显示液压原理图、测试数据、实验结果表显示、实验曲线显示、输出实验报告（HTML格式）、删除实验记录、实验结果查询等。

实验软件界面如下图所示

1.4 实验步骤(实验时，截止阀01、07始终处于开启状态, 截止阀02、03、04、05始终处于关闭状态)

1.4.1.首先接通电源，打开电脑，检查液压站的溢流阀YII的手柄是否放松，然后启动定量泵电机，调节溢流阀YII至系统实验工作压力5 MPa ；

1.4.

2.用鼠标打开显示器上的图标（YCS－型智能液压综合实验台）；

1.4.3. 点动3Y A两位三通电磁换阀的开关按钮，由小到大调节节流阀Jc的开口面积，同时注意观察显示区流量(L/min)的测试范围值，根据测试流量范围值，由小到大设置流量测量点；

1.4.4.在[输入实验参数]栏内的编辑框内填写相应的数据；

1.4.5在[测试数据操作]栏内的编辑框内，填写[测试次数]和[测试数据文件]名；在[实验报告输出]栏内的编辑框内，分别填写[实验报告文件名、实验报告编号、指导老师姓名、实验人员姓名、油液温度等]；

1.4.6. 在[实验项目选择]栏内选择[测试数据]，按[项目运行]键；

1.4.7. .按[数据记录]键，测试数据记录在[实验数据表]中；

1.4.8调节节流阀Jc，同时观察显示区流量(L/min)值，使其在下一个流量测量点附近，重复操作1.4.7,直至测试完成；

1.4.9.在[实验项目选择]栏内分别选择[实验结果表显示、实验曲线显示、输出实验报告]，按[项目运行]键；

1.4.10. 把实验结果先给老师检查过后，然后用手机拍照荧屏上的实验结果表，再对液压系统进行卸载，首先完全放松溢流阀YII，然后分别关闭电机、电脑、电源，整

理好液压实验台仪器设备。

实验二 细长小孔液阻特性实验

2.1 实验目的

一 了解细长孔液阻特性和测试装置；

二 掌握细长孔流量特性测试原理和测试方法

三 比较和分析实际流量特性和理论流量特性的差别 2.2 测试装置及实验原理 3.2.1测试装置液压原理图

2.2.2实验原理

测试细长孔压差－流量特性时，将细长孔试件置于实验油路中，通过节流阀Jc 的调整，由小至大地逐点改变通过试件的流量，测量记录细长孔入口压力p1(MPa)、出口压力p2(MPa)、流量q(L/min)，将测试数据绘制q p -∆特性曲线。

21p p p -=∆

理论上，细长孔前后压差p ∆与通过细长孔流量q 之间的关系可由下式计算：

p

L d q ∆=μπ1284

式中，

μ：液体动力粘度 ；d ：细长孔直径 ；L ：细长孔长度