离心泵性能测定实验分析
离心泵特性曲线的测定实验报告
离心泵特性曲线的测定实验报告离心泵特性曲线的测定实验报告引言:离心泵是一种常见的流体机械设备,广泛应用于工业生产、农业灌溉和城市供水等领域。
了解离心泵的特性曲线对于正确选择和使用离心泵至关重要。
本实验旨在通过测定离心泵的特性曲线,分析其性能参数,为离心泵的应用提供参考。
一、实验目的1. 了解离心泵的基本原理和工作特性;2. 掌握离心泵特性曲线的测定方法;3. 分析离心泵的性能参数,如扬程、流量和效率等。
二、实验原理离心泵是利用离心力将液体从低压区域输送到高压区域的装置。
其工作原理是通过转子的旋转产生离心力,使液体在离心力的作用下产生压力,从而实现液体的输送。
离心泵的特性曲线是描述离心泵在不同工况下流量、扬程和效率之间关系的曲线。
三、实验仪器和材料1. 离心泵实验装置;2. 流量计;3. 压力计;4. 温度计。
四、实验步骤1. 连接实验装置:将离心泵与流量计、压力计和温度计等仪器连接好,确保密封良好;2. 开始实验:首先调整离心泵的转速,使其达到设定值。
然后逐渐调整流量计的开度,记录不同流量下的压力和温度数据;3. 测定数据:根据实验装置的读数,得到不同流量下的扬程、压力和温度数据;4. 绘制特性曲线:根据测得的数据,绘制离心泵的特性曲线,包括流量-扬程曲线和效率-流量曲线;5. 分析结果:根据特性曲线,计算出离心泵的最大流量、最大扬程和最佳效率点。
五、实验结果和分析根据实验数据绘制的特性曲线显示了离心泵在不同工况下的性能表现。
根据流量-扬程曲线,我们可以得到离心泵的最大流量和最大扬程。
最大流量是指离心泵能够输送的最大液体流量,而最大扬程是指离心泵能够提供的最大扬程高度。
根据效率-流量曲线,我们可以得到离心泵的最佳效率点。
最佳效率点是指离心泵在该点下的效率最高,能够以最小的能量损失输送液体。
通过分析特性曲线,可以选择合适的工况来提高离心泵的效率和使用寿命。
六、结论通过实验测定离心泵的特性曲线,我们可以得到离心泵在不同工况下的性能参数。
离心泵性能测定实验
四、实验装置
离心泵特性曲线测定示意图 1.水槽,2.泵,3.出口阀,4.放空阀,5.涡轮流量计,6.旁路阀,7.漏斗 8.阀门,9.测温点,10.真空测压点,11.出口测压点,12.挡板,13.底阀
五、实验步聚与方法
Q
4
2
1
P2
1.4.5
T
P1
.6 3.6
1 关闭出口阀和旁路阀。
2 打开漏斗阀门,向泵内灌水, 灌满水后关闭漏斗阀门。
开启电源总开关,校正仪表,
3 然后开启泵电源开关,泵开 始运转。
先打开出口阀,再打开放空
4 阀进行管内排气,气排好后, 关闭放空阀。
打开出口阀,流量从零开始调节,由小到大取10—15组数 据,包括流量、温度、功率、出口压力和进口真空度 (每调一个流量,请稳定1分钟后读数)。
实验结束,先关闭出口阀,
5 然后关阀泵电源开关,最后 关闭电源总开关号:
实验时间: 年 月 日
序号 流量Q/m3/h 水温t/℃ 压力P2/KPa 真空度P1/MPa 1 2 3 4 5 6 7 8
……
功率/W
实验数据处理结果:
序号 流量Q(m3/s) 1 2 3 4 5 6 7 8
同时,因为吸入口、压出口的管径相同,即u入=u出
于是上式变为:
H
Z出 Z入
P出 P入
g
将 Z出 Z入 和测得的 P出 P入 的值代 入上式即可求得H的值。
⒉ N的测定
功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于 泵由电动机直接带动,传动效率可视为1.0,所 以电动机的输出功率等于泵的轴功率。即:
2
3
4
5
6
7
化原实验离心泵性能实验报告
离心泵性能试验姓名:班级:学号:同组人:实验日期:离心泵性能试验摘要:离心泵的性能实验以常温常压下水为流体, 测出在一定的转速下, 离心泵的扬程He、轴功率N和效率η与流速qv的关系, 并以三条曲线分别表示出来, 即离心泵的特性曲线。
根据此曲线可求出泵的最佳操作范围。
管路中需安装孔板流量计, 测定不同流速下孔板流量计的孔流系数C0和雷诺数, 并在单对数坐标轴上画出C0-Re关系曲线。
改变泵的频率, 从而改变流量, 再由压力表分别测得管路的进口压降和出口压降, 求出管路的压头H, 在坐标轴上绘制H-qv的关系曲线, 即管路特性曲线。
将离心泵的特性曲线He-qv与其所在管路特性曲线H-qv 绘于同一坐标上, 两交点称为泵在该管路上的工作点。
该点所对应的流量和压头既能满足管路系统要求, 又能为泵所能提供。
关键词: 流量、压头、效率、轴功率、孔流系数实验目的:了解离心泵的构造, 掌握其操作和调节方法。
2.测定离心泵在恒定转速下的特性曲线, 并确定泵的最佳工作范围。
3. 熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。
4. 测定孔板流量计的孔流系数5. 测定管路特性曲线。
三. 实验原理:1.离心泵特性曲线测定对一定类型的泵来说, 泵的特性曲线主要是指在一定转速下, 泵的扬程(He)、轴功率(N) 和效率(η) 与流量(Q) 之间的关系。
由于离心泵的结构和流体本身的非理想性以及流体在流动过程中的种种阻力损失, 难以推出扬程的纯理论计算式。
因此, 一般采用实验的方法直接测定He- Q、N- Q、η- Q的关系, 及离心泵的特性曲线。
另外, 根据特性曲线也可求出泵的最佳操作范围, 作为选泵的依据。
图 1离心泵的理论压头与实际压头(1)泵的扬程He分别取泵的进出口为1-1截面与2-2截面, 建立机械能衡算式:g p ρ1+ z 1 + gu 221+ He= g p ρ2+ z 2 + g 2u 22 He =H 真空表 + H 压力表 + H0He = (Z2 - Z1) + (p 2 - p 1 ) / g ρ式中: H 压力表----泵出口处的压力 H 真空表----泵入口处的真空度H0 — 表示压力表和真空表测压口间的垂直距离, H0 =0.85m ;p1.p2 — 分别为泵进、出口的真空度和表压, Pa ; u1、u2 — 分别为泵进、出口的流速, m/s, u1=u2;计算出泵进出管路上的压差, 就可计算出泵提供给液体的扬程。
离心泵性能实验实验报告
离心泵性能实验实验报告一、实验目的1、了解离心泵的结构、工作原理和性能特点。
2、掌握离心泵性能参数的测量方法,包括流量、扬程、功率和效率。
3、绘制离心泵的性能曲线,分析其性能变化规律。
4、探究离心泵的运行工况对其性能的影响。
二、实验原理1、离心泵的工作原理离心泵依靠叶轮旋转时产生的离心力将液体甩出,在叶轮中心形成低压区,从而使液体不断被吸入和排出。
2、性能参数的定义及计算流量(Q):单位时间内泵排出的液体体积,通过流量计测量。
扬程(H):泵给予单位重量液体的能量,H =(P2 P1) /(ρg) +(Z2 Z1) + hf ,其中 P1、P2 为进出口压力,Z1、Z2 为进出口高度,hf 为管路阻力损失。
功率(P):包括轴功率和有效功率。
轴功率由功率表测量电机输入功率,有效功率 Pe =ρgQH 。
效率(η):η = Pe / P 。
三、实验装置1、离心泵:实验所用离心泵型号为_____,额定流量为_____,额定扬程为_____。
2、水箱:用于储存实验液体。
3、流量计:选用_____流量计,测量范围为_____,精度为_____。
4、压力表:分别安装在泵的进出口处,测量压力。
5、功率表:测量电机的输入功率。
6、管路系统:包括吸入管路和排出管路,管路上安装有调节阀用于调节流量。
四、实验步骤1、检查实验装置,确保各仪器仪表正常工作,管路连接紧密无泄漏。
2、向水箱中注入适量的实验液体(通常为清水)。
3、启动离心泵,待运行稳定后,记录初始的流量、扬程、功率等参数。
4、逐渐调节调节阀,改变流量,每次调节后待运行稳定,记录相应的流量、进出口压力和功率等数据。
5、重复步骤 4,测量多组数据,流量调节范围应涵盖离心泵的正常工作范围。
6、实验结束后,关闭离心泵,清理实验装置。
五、实验数据记录与处理|流量 Q(m³/h)|扬程 H(m)|轴功率 P(kW)|效率η(%)|||||||_____|_____|_____|_____||_____|_____|_____|_____||_____|_____|_____|_____||_____|_____|_____|_____||_____|_____|_____|_____|根据实验数据,计算出不同流量下的有效功率和效率,并绘制离心泵的性能曲线,包括扬程流量曲线(HQ 曲线)、功率流量曲线(PQ 曲线)和效率流量曲线(ηQ 曲线)。
离心泵特性曲线测定实验报告
离心泵特性曲线测定实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对离心泵进行特性曲线测定,了解离心泵的性能参数,并掌握离心泵的性能曲线绘制方法。
二、实验原理。
离心泵是利用离心力将液体输送到高处的一种泵,其工作原理是通过叶轮的旋转产生离心力,使液体产生压力并输送。
离心泵的性能参数通常包括扬程、流量、效率等,这些参数与泵的特性曲线息息相关。
三、实验仪器与设备。
1. 离心泵。
2. 流量计。
3. 压力表。
4. 水槽。
5. 测量工具。
四、实验步骤。
1. 将离心泵安装在水槽内,并连接好流量计和压力表。
2. 打开水泵,调节流量计阀门,使水泵处于稳定工作状态。
3. 逐步调节水泵的转速,记录不同转速下的流量和扬程数据。
4. 根据实验数据,绘制离心泵的性能曲线。
五、实验数据处理与分析。
根据实验记录的数据,我们得到了不同转速下的流量和扬程数据,利用这些数据可以绘制离心泵的性能曲线。
通过分析曲线,我们可以得到离心泵的最佳工作点,以及在不同工况下的性能表现。
六、实验结果与讨论。
根据实验测得的数据,我们成功绘制出了离心泵的性能曲线。
通过曲线分析,我们可以看到离心泵在不同转速下的流量和扬程的变化规律,这有助于我们选择合适的离心泵工作点,提高泵的效率和节能性能。
七、实验总结。
通过本次实验,我们深入了解了离心泵的特性曲线测定方法,掌握了离心泵的性能参数测定技术。
同时,我们也对离心泵的工作原理和性能特点有了更深入的认识,这对我们今后的工程实践具有重要的指导意义。
八、实验感想。
本次实验让我们对离心泵有了更加直观和深入的了解,同时也增强了我们对实验操作和数据处理的能力。
希望今后能够继续加强实验能力,为将来的工程实践做好充分准备。
以上就是本次离心泵特性曲线测定实验的实验报告,谢谢!。
离心泵性能测试实验
实验一 离心泵性能测定实验一、实验目的1.测定离心泵在恒定转速下的性能,绘制出该泵在恒定转速下的扬程—流量(H-Q )曲线;轴功率—流量(N-Q )曲线及泵效率—流量(η-Q )曲线;2.熟悉离心泵的操作方法,了解流量仪表、测功装置的原理及操作使用方法,进一步巩固离心泵的有关知识。
二、实验装置过程设备与控制多功能综合试验台 三、基本原理 1.扬程H 的测定根据柏努利方程,泵的扬程H 可由下式计算:gu u z g p p H bc b c 222-+∆+-=ρ (1-1)式中 :H ——泵的扬程,m 水柱; b p ——真空表读数(为负值),Pa ;c p ——压力表读数,Pa ;b u ——真空表测量点接头处管内水流速度,m/s ;b b A Q u /103⨯=- A b =π/4×d b 2c u ——压力表测量点接头处管内水流速度,m/s ;Ac Q u c /103⨯=- A c =π/4×d c 2 , m 2z ∆——压力表与真空表测量点之间的垂直距离,m ; ρ——水的密度,ρ=1000 3/m kg ;g ——重力加速度,9.812/s m 。
在本实验装置中,z ∆=0、真空表测量点接头处管内径d b =32mm 、压力表测量点接头处管内径d c =25mm2.功率测定(1)轴功率N (电动机传到泵轴上的功率)9554n M N ⋅= kW(1-2)式中: M ——转矩,N ·m; n ——泵转速,r.p.m 。
(2)有效功率N e (单位时间内离心泵所做的有用功)1000gHQ N e ρ= kW(1-3)式中 :Q ——流量,s m /3。
3.效率η%100⨯=NN e η(1-4)四、实验步骤1.关闭热流体进出口阀门,打开换热器管程的进出口阀门;2.打开自来水阀门灌泵,保证离心泵中充满水,开排气阀放净空气;3.启动水泵(11-9),向右转动“11-6”水泵运行选择开关为直接启动运转方式; 4. 启动组态王程序,进入“实验一”画面后,清空数据库;5. 调节冷水泵出口流量调节阀,改变流量Q 1,使冷水流量从0.5到2.5L/s,每间隔0.4L/s 单击“记录”按钮,记录一次数据。
离心泵性能测定与管路性能测定实验
离心泵性能测定与管路性能测定实验一、实验目的1.了解离心泵的操作及有关仪表的使用方法。
2.测定离心泵在固定转速下的操作特性, 作出特性曲线;3、测定管路性能, 作出高阻和低阻管路性能曲线。
二、实验原理提示1、 离心泵性能曲线:2、 离心泵的特性曲线取决于泵的结构、尺寸和转速。
对于一定的离心泵, 在一定的转速下, 泵的扬程H 与流量q 之间存在一定的关系。
此外, 离心泵的轴功率和效率亦随泵的流量而改变。
因此H -q,P -q 和η-q 三条关系曲线反应了离心泵的特性, 称为离心泵的特性曲线。
由于离心泵内部作用的复杂性, 其特性曲线必须用实验方法的测定。
流量q 测定: (经典体积法)]/[312s m S t h h q ⋅-=h2, h1—计量前后计量槽液面高m2;t —计量时间s ;S —计量槽横截面积, 0.1718m2。
2.扬程H 的计算:如右图在1-1 和2-2截面列BNL 方程:212222211122-∑+++=+++f h gu g p z H g u g p z ρρ 整理得:212122122-∑+-+-+∆=f h gu u g p g p z H ρρ 上式中, 知:00''21=≈≈+=∑-f f f f f h H h h h h 内,因此泵内局部阻力已包含在短,其阻力直管阻力由于直管段很 得化简式:表头读数P ’和实际压力P 之间的关系:引压管内充满水, 根据静力学方程知:z h gp g p h g p g p ∆++=+=ρρρρ'11'22 将此关系代入上化简式中得:即 :][106'1'2液柱m g P P H ⨯⋅-=ρP 2’、 P 1’——压力表和真空表表头读数 [MPa]ρ——流体(水)在操作温度下的密度[Kg/m 3]3.电功率P 电:电功率P 电: 电机输入的电功率。
本实验由功率表可直接测出。
轴功率P 轴: 泵轴的功率, 也是泵的输入功率;有效功率P 有:泵对流体所作的有效功, 也是泵的输出功率;三者关系为:有轴电PP P 电有总轴有泵电轴传电P P P P P P ===⋅ηηηη4.泵的总效率:%1001000⨯⨯⋅⋅⋅==电电有总电功率泵有效功率P g H q P P ρη 5.转速效核: 应将以上所测参数校正为额定转速2900rpm 下的数据来作特性曲线图。
离心泵性能综合实验(化工原理实验)
离心泵性能综合实验一、实验目的1、观察离心泵汽蚀、气缚现象,了解汽蚀、气缚现象产生原因及其防止方法;2、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法,了解转子流量计的工作原理;3、测定离心泵特性曲线,绘制出扬程、功率和效率与流量的关系曲线图。
二、实验原理1、气缚现象离心泵靠离心力输送液体。
离心力大小,除与叶轮直径及叶轮旋转速度有关外,还与流体重度有关。
若离心泵启动时,泵壳内存在大量空气,则由于空气的重度远远低于液体的重度,叶轮旋转所造成的离心力也很小,导致泵入口与水池液面间的压差太小,不能把水池内液体抽压到叶轮中心,就会发生离心泵空转却送不出液体的状况,这种现象称“气缚”。
所以,离心泵若安装在液面上方时,启动前必须先使泵体及吸入管路中充满液体(所谓“灌泵”)。
同时,在运转过程中也要防止外界空气大量漏入,以免产生气缚。
2、汽蚀现象离心泵之所以能吸取液体,是由于泵的叶轮旋转时,将液体抛向外沿,而中心形成真空,而贮槽液面上的压力却为大气压,因此,泵就依靠此压差将液体压入泵内,如果输送的是水,并设叶轮进口处为绝对真空,管路阻力为零,液面上为一个标准大气压,那么最大几何吸上高度也不超过10.33米。
图1离心泵吸上真空度参照图1,列0~0,1~1截面间柏努利方程式:0120112s f p p u Z h g g g ρρ-⎛⎫=-++∑ ⎪⎝⎭(1)式中s Z 为几何安装高度。
设:01s p p H gρ-=,s H 为吸上真空高度,则012112o s s f p p u H Z h g gρ--==++∑(2)由此可知,1p 愈小,s H 愈大。
但当1p 低达v p (输送液体的饱和蒸汽压)时,液体就要汽化,就产生汽蚀现象,使泵无法工作,所以对1p 的降低幅度应有限制。
由上式可见,1p 随着泵的几何安装高度s Z 提高而降低,故最终应对泵的几何安装高度加以限制。
在离心泵的铭牌(性能表)上一般都列有允许吸上真空高度s H 允许和汽蚀余量h ∆允许,二者均是对泵的安装高度加以限制,以避免汽蚀现象发生。
离心泵性能测定实验
离心泵性能测定实验一、实验目的1. 了解离心泵的构造与操作;2. 测定离心泵在一定转速下的特性曲线;3. 了解离心泵的工作点与流量调节。
二、实验原理离心泵是应用最广的一种液体输送设备。
它的主要特性参数包括:流量、扬程、功率和效率。
这些参数之间存在着一定关系,在一定转速下,扬程、功率和效率都随着流量的变化而变化,通过实验测定不同的流量、扬程、功率和效率的值,就可以作出泵在该转速下的特性曲线。
三、实验设备的特点1.本实验装置数据稳定,重现性好, 使用方便,安全可靠。
2.本装置体积小,重量轻,设备紧凑,功能齐全;实验采用循环水系统,节约实验费用。
四、设备主要技术数据1. 设备参数:(1) 离心泵:流量Q=4m3/h ,扬程H=8m ,轴功率P=168w(2) 真空表测压位置管内径d1=0.025m,压强表测压位置管内径d2=0.025m,实验管路d=0.040m(3) 真空表与压强表测压口之间的垂直距离h0=0.41m(4) 电机效率为60%2. 流量测量采用涡轮流量计测量流量,由仪表调节。
3. 功率测量功率表:型号PS-139 精度1.0级4. 泵吸入口真空度的测量真空表:表盘真径-100mm 测量范围-0.1-0MPa 精度1.5级5. 泵出口压力的测量压力表:表盘直径-100mm 测量范围0-0.25MPa 精度1.5级五、实验装置的流程水泵2将水槽1内的水输送到实验系统,用流量调节阀11调节流量,流体经涡轮流量计6计量后,流回储水槽。
流程示意图见图一。
离心泵性能测定实验装置流程示意图1-水箱2-离心泵3-真空表4-回水阀5-压力表6-涡轮流量计7-温度计8-排水阀计9- 入口压力传感器10—出口压力传感器11—智能流量调节阀六、实验方法及步骤1. 向储水槽1内注入蒸馏水。
2. 检查流量调节阀11,压力表5及真空表3的开关是否关闭(应关闭)。
3.启动实验装置总电源,启动离心泵,利用流量仪表缓慢打开调节阀11至全开。
离心泵性能测定实验
NO. 体 积 ml 1 2 3 4 5 6 时 间 S 左 右
密度:
流量 V(ml/h)
黏度:
现象
流速U(m/s) Re×103
7
8 9
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1.水通过进水阀充满水箱。开启出水阀,排 除管路系统中的空气。 2.为了保持水位恒定和避免波动,水由进口 管先流入进水槽后由小孔流入水箱,其中多余 的水经溢流口泄入下水道口。 3.测定水温(普通温度计)。 4.将示踪计(红墨水)加入贮瓶内。 5.实验操作时,先启开流量计少许,调节针 型阀,控制着色水的注入速度。 6.逐渐增加调节阀开度,观察着色水流的变 化。
流体进入圆管,以均匀一致的速度 u 流动,由 于流体粘性的影响,相邻的流体层间产生摩擦 力,使流体流动速度发生变化,在垂直流体流 动方向产生速度梯度 du/dy,从而形成速度分 布。层流时速度分布为抛物线,湍流时则为指 数曲线(顶部较平坦)。实验时,通过红墨水 示踪,即可观察到不同的流动型态。
五、实验记录
雷诺实验
化工原理实验教学研究室
一、实验目的
1.建立“层流和湍流两种流动形态和层流时 导管中流速分布”的感性认识; 2.熟悉雷诺准数(Re)的测定与计算; 3.确立“层流和湍流与Re之间有一定联系” 的概念; 4.初步掌握流动形态对化工过程的影响。
二、实验原理
实验研究发现,圆管内流型由层流向湍流的转变 不仅与流速u有关,而且还与流体的密度ρ、黏 度μ以及流动管道的直径d有关。将这些变量组 合成一个数群,则根据该数群数值的大小可以判 断流动类型。这个数群称为雷诺准数。用Re表示, 即:
Re du /
对于一定温度的流体,在特定的圆管内流动, 雷诺准数仅与流速有关,本实验是改变水在管 内的速度,观察在不同雷诺数下流体流型的变 化。 雷诺数 流动类型
离心泵性能实验报告
化工 0808 200811240 报告人:董天琦 同组人: 谢应锐、魏来、派瑞克
离心泵性能实验报告 200811240 化工 0808 董天琦
实验名称: 离 心 泵 性 能 实 验 一、目的及任务
①了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法。 ②测定离心泵在恒定转速下的特性曲线,并确定泵的最佳工作范围。 ③熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。 ④测定孔板流量计的孔流系数。 ⑤测定管路特性曲线。
21.6
25
7
15.9
0.07
-0.015 0.72
97
305
24.8
22
8
15.9
0.05
-0.018 0.71
103
305
9
15.4
309
26.1
21
27.3
21
表 2. 管路特性曲线数据记录表 1
序号 孔板压降ΔP/kPa 真空表/Mpa 压力表/Mpa 电流频率Hz
3.实验室,逐渐打开调节阀以增大流量,并用计量槽计量液体流量。当流量大时,应 注意即时按动秒表和迅速移动活动接管,并多次测取几次数据。
4.为防止睡眠波动而引起的误差,测量时液位计高度插值应该不小于 200mm。 5.测取 10 组数据并验证其中几组数据,若基本吻合后,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、扬程和功率等)。 6.测定管路特性曲线时,固定阀门开度,改变频率,测取 10~8 组数据,冰记录 7.实验结束,停泵,清理现场。
在水平管路上装有一块孔板,其两侧接测压管,分别与压差传感器两端连接。孔板流
量计是利用流体通过锐孔的节流作用,使流速增大,压强减小,造成孔板前后压强差,作为
离心泵性能实验实验报告
离心泵性能实验实验报告离心泵是一种常用的液体输送设备,其主要工作原理是通过离心力将液体从低压端(进口)输送到高压端(出口)。
本次实验旨在通过测试不同转速下离心泵的流量、扬程、效率等性能指标,了解离心泵的工作状态及其性能特点。
实验步骤:1. 将离心泵放置在试验台上,并连接出口管道和电源。
2. 启动电机,调整转速至1000rpm,记录相应的流量和扬程。
3. 逐步增加离心泵转速,每隔500rpm记录一次流量、扬程和电机电流,并计算泵的效率。
5. 实验结束后,关闭电源,卸载离心泵并清洗试验台及设备。
实验数据与分析:实验结果如下表所示:| 转速(rpm) | 流量(L/min) | 扬程(m) | 电机电流(A) | 效率(%) || -------- | ---------- | -------- | ------------ | -------- || 1000 | 16.5 | 3.5 | 0.6 | 24.5 || 1500 | 23.2 | 4.3 | 0.8 | 30.1 || 2000 | 31.4 | 4.9 | 1.1 | 35.2 || 2500 | 38.1 | 5.2 | 1.4 | 38.8 || 3000 | 43.8 | 5.1 | 1.7 | 40.2 || 3500 | 45.3 | 4.9 | 2.0 | 38.8 || 3000 | 41.7 | 4.8 | 1.7 | 36.0 || 2500 | 35.2 | 3.9 | 1.3 | 32.3 || 2000 | 24.5 | 3.0 | 1.0 | 26.4 || 1500 | 14.8 | 2.2 | 0.6 | 19.5 |根据上表的数据,可以得出以下结论:1. 随着离心泵转速的增加,流量和扬程均呈现出增加的趋势,电机电流也逐渐增大。
2. 在转速达到2500rpm时,离心泵的效率达到最高值,约为38.8%。
在转速继续增加时,效率开始下降。
离心泵性能测定实验报告
离心泵性能测定实验报告离心泵性能测定一、实验目的:1、了解离心泵的构造与特性,掌握离心泵的操作方法;2、测定并绘制离心泵在恒定转速下的特性曲线。
二、实验原理:离心泵的压头H、轴功率N及功率η与流量Q之间的对应关系,若以曲线H~Q、N~Q、η~Q表示,则称为离心泵的特性曲线,可由实验测定。
实验时,在泵出口阀全关至全开的范围内,调节其开度,测得一组流量及对应的压头、轴功率和效率,即可测定并绘制离心泵的特性曲线。
2u2u12p2p1泵的扬程He有下式计算:Heh0hf2gg而泵的有效功率Ne与泵效率η的计算式为:Ne=Qheηg;η=Ne/N测定时,流量Q可用涡轮流量计或孔板流量计来计量。
轴功率N可用马达-天平式测功器或功率来表测量。
离心泵的性能与其转速有关。
其特性曲线是某一恒定的给定转速(一般nl =2900PRM)下的性能曲线。
因此,如果实验中的转速n与给定转速nl有差异,应将实验结果换算成给定转速下的数值,并以此数值绘制离心泵的特性曲线。
换算公式如下:n20%时,Q1QQHgnnn1He1He(1)2N1N(1)311e1nnn2N1三、装置与流程:水由水箱1阀2、离心泵4涡轮流量计9回水箱四、操作步骤:1、熟悉实验装置及仪器仪表等设备,做好启动泵前的准备工作;将泵盘车数转,关闭泵进口阀,打开泵出口阀并给泵灌水,待泵内排尽气体并充满水后,再关闭泵出口阀。
2、启动离心泵,全开泵进口阀,并逐渐打开离心泵出口阀以调节流量。
在操作过程稳定条件下,在流量为零和最大值之间,进行8次测定。
3、在每次测定流量时,应同时记录流量计、转速表、真空计、压力表、功率测定器示值。
数据取全后,先关闭泵出口阀,再停泵。
五、实验数据记录和数据处理:3泵入口管径d1=40mm;出口管径d2=40mm;h0=0.1m;水温T=25.0℃;ρ=997.0kg/m;μ=0.903mPas;V[m3/h]=0.04855I[μA];直管长度l=2m;由公式Q=V=[m/h]=0.04855[μA];He=h0+(P2-P1)/ρgNe=Q_He_ρ_gN=PLn/0.974泵功率η=Ne/N_100%因为离心泵的性能与其转速有关,表2数据修正为下表3:(=2900PRM)Qn1Q1He1g1QnH1He(n1n)2Nn131N(n)12eN1表3.泵性能数据修正表/mHe0.60.40.20.080.0Q/10N/kW六、讨论:1、离心泵开启前,为什么要先灌水排气答:是为了除去泵内的空气,使泵能够把水抽上来。
离心泵性能测试实训报告
一、实验目的1. 熟悉离心泵的结构、工作原理和操作方法。
2. 掌握离心泵性能测试的基本原理和操作步骤。
3. 学会使用相关测试仪器,如流量计、压力表、功率计等。
4. 通过实验,了解离心泵的性能参数,如流量、扬程、效率等,并分析其变化规律。
二、实验原理离心泵是一种通过离心力将流体加速并输送的机械设备。
其性能参数主要包括流量、扬程、功率、效率等。
离心泵的性能测试是通过在不同工况下测量其流量、扬程、功率等参数,绘制出泵的性能曲线,从而了解泵的工作特性。
三、实验设备1. 离心泵一台2. 流量计一台3. 压力表一台4. 功率计一台5. 计时器一台6. 数据采集器一台7. 计算机一台四、实验步骤1. 准备工作(1)检查离心泵、流量计、压力表、功率计等设备是否完好,并连接好。
(2)打开离心泵,使其处于待机状态。
(3)启动数据采集器,设置好测试参数。
2. 实验操作(1)调节离心泵的进口阀门,改变进口压力,记录不同进口压力下的流量、扬程、功率等参数。
(2)在保持进口压力不变的情况下,改变出口阀门的开度,改变出口压力,记录不同出口压力下的流量、扬程、功率等参数。
(3)重复以上步骤,获取不同工况下的测试数据。
3. 数据处理(1)将测试数据输入计算机,绘制出流量-扬程曲线、功率-流量曲线、效率-流量曲线等。
(2)分析曲线,了解离心泵在不同工况下的性能变化规律。
五、实验结果与分析1. 流量-扬程曲线流量-扬程曲线反映了离心泵在不同进口压力下的流量和扬程关系。
曲线的斜率表示泵的扬程系数,斜率越大,泵的扬程系数越大。
2. 功率-流量曲线功率-流量曲线反映了离心泵在不同进口压力下的功率和流量关系。
曲线的斜率表示泵的效率,斜率越大,泵的效率越高。
3. 效率-流量曲线效率-流量曲线反映了离心泵在不同进口压力下的效率和流量关系。
曲线的峰值表示泵的最高效率点,峰值对应的流量表示泵的最佳工作点。
六、实验结论1. 通过实验,掌握了离心泵性能测试的基本原理和操作步骤。
离心泵性能实验报告
离心泵性能实验报告一、实验目的:1.熟悉离心泵的工作原理和结构;2.掌握离心泵的性能曲线测定方法;3.分析离心泵的性能特点和工作状态。
二、实验原理:离心泵是利用旋转叶轮受到离心力作用,使流体获得能量并实现输送的一种装置。
其主要组成部分包括进口管道、叶轮、轮壳和出口管道等。
流体通过进口管道进入离心泵,由叶轮受到离心力作用,流体获得动能并进一步增压,然后流向出口管道。
离心泵的性能可以通过性能曲线进行表述,性能曲线是流量Q和扬程H之间的关系曲线。
在实验中,通过改变离心泵的转速和阀门的开度,测定不同工作点的流量和扬程,并绘制出性能曲线。
三、实验器材和设备:1.离心泵2.流量计3.压力表4.进口和出口管道5.计时器四、实验步骤:1.将离心泵安装在平稳的工作台上,固定好进口和出口管道;2.排空进口和出口管道,确保泵的内部无空气;3.打开进口管道的阀门,逐渐增大泵的转速,同时记录每个转速对应的流量和扬程;4.根据测得的数据,绘制离心泵的性能曲线。
五、实验数据处理:根据实验测量得到的流量和扬程数据,可以计算离心泵的效率和功率等性能参数,并绘制性能曲线。
1.流量Q与扬程H的关系:根据测得的流量和扬程数据,可以绘制出性能曲线。
例如,测得的数据如下表所示:转速 n(r/min),流量 Q(m³/h),扬程 H(m)------,---------,-------1500,500,452000,400,302500,300,153000,200,5(插入性能曲线图)2.离心泵的效率:离心泵的效率η定义为输出功率和输入功率之比。
输入功率可以通过流量和扬程计算得到,而输出功率可以通过流量和扬程及流体密度来计算。
输入功率P_in = (ρQgH)/1000,其中ρ为流体密度,g为重力加速度(9.8m/s²)。
输出功率P_out = ρQgHη离心泵的效率η = P_out / P_in根据已知数据,可以计算得到离心泵在不同工作点的效率值,并绘制效率随流量变化的曲线。
离心泵性能测定实验报告doc
Ne?HQ?g 故泵的效率为 4、泵转速改变时的换算
泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。可是,事实上感应电动机在转矩改变时,其转速会有转变,如此随着流量Q的转变,多个实验点的转速n将有所不同,因此在绘制特性曲线之前,须将实测数据换算为某必然转速n? 下(可取离心泵的额定转速)的数据。换算关系如下:
(4)实验终止,先关闭出口流量调剂阀,再停泵。然跋文录下离心泵的型号,额定流量、额定转速、扬程和功率等。 四、实验数据记录与实验数据处置 4.1数据记录
4.2数据处置
4.2.1依照原理部份的公式,依照比例定律校合转速后,计算各流量下的扬程、轴功率与效率。
(1) 扬程与流量关系图H-Q
(2)电机功率与流量关系图N-Q
答:可不能,因为水不能运输上去
五、正常工作的离心泵,在其入口管路上安装阀门是不是合理?什么缘故? 答:不合理。容易产生节流损失产生压损压力降低,易造成汽蚀的发生
篇三:离心泵特性曲线实验报告
离心泵特性曲线测定实验
一、实验目的
1.1能进行离心泵特性曲线测定实验,测出扬程与流量、功率与流量和离心泵效率与流量的关系曲线图;
与,孔板锐孔直径为,流,依照伯努利方程,不考虑能量损失,可
或
由于缩脉的位臵随流速的转变而转变,故缩脉处截面积难以明白,孔口的面积已知,且测压口的位臵在设备制成后也不改变,因此,能够用孔板孔径处的代替
那么有:
,考虑到流体因局部阻力而造成的能量损失,用校正系数C校正后,
关于不可紧缩流体,依照持续性方程有
泵的效率η是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是单位时刻内流体通过泵时所取得的实际功率,轴功率N是单位时刻内泵轴从电机取得的功,二者不同反映了水力损失、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:
离心泵性能实验报告[带数据处理]
实验三、离心泵性能实验姓名:杨梦瑶学号:1110700056 实验日期:2014年6月6日同组人:陈艳月黄燕霞刘洋覃雪徐超张骏捷曹梦珺左佳灵预习问题:1.什么是离心泵的特性曲线?为什么要测定离心泵的特性曲线?答:离心泵的特性曲线:泵的He、P、η与Q V的关系曲线,它反映了泵的基本性能。
要测定离心泵的特性曲线是为了得到离心泵最佳工作条件,即合适的流量范围。
2.为什么离心泵的扬程会随流量变化?答:当转速变大时,,沿叶轮切线速度会增大,当流量变大时,沿叶轮法向速度会变大,所以根据伯努力方程,泵的扬程:H=(u22- u12)/2g + (p2- p1) / ρg + (z2- z1) +H f沿叶轮切线速度变大,扬程变大。
反之,亦然。
3.泵吸入端液面应与泵入口位置有什么相对关系?答:其相对关系由汽蚀余量决定,低饱和蒸气压时,泵入口位置低于吸入端液面,流体可以凭借势能差吸入泵内;高饱和蒸气压时,相反。
但是两种情况下入口位置均应低于允许安装高度,为避免发生汽蚀和气缚现象。
4.实验中的哪些量是根据实验条件恒定的?哪些是每次测试都会变化,需要记录的?哪些是需要最后计算得出的?答:恒定的量是:泵、流体、装置;每次测试需要记录的是:水温度、出口表压、入口表压、电机功率;需要计算得出的:扬程、轴功率、效率、需要能量。
一、实验目的:1.了解离心泵的构造,熟悉离心泵的操作方法及有关测量仪表的使用方法。
2.熟练运用柏努利方程。
3.学习离心泵特性曲线的测定方法,掌握离心泵的性能测定及其图示方法。
4.了解应用计算机进行数据处理的一般方法。
二、装置流程图:图5 离心泵性能实验装置流程图1 水箱2 Pt100温度传感器3 入口压力传感器4真空表 5 离心泵 6 压力表7 出口压力传感器8 φ48×3不锈钢管图9 孔板流量计d=24mm 10压差传感器11 涡轮流量计12 流量调节阀13 变频器三、实验任务:1.绘制离心泵在一定转速下的H(扬程)~Q(流量);N(轴功率)~Q;η(效率)~Q 三条特性曲线。
离心泵性能测定实验
离心泵性能测定实验一、实验目的:1、了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法;2、 测量离心泵在恒定转数下的特性曲线,并确定其最佳工作范围;3、 测量管路特性曲线及双泵并联时特性曲线;4、了解工作点的含义及确定方法;5、测定孔板流量计孔流系数C 0与雷诺数Re 的关系。
二、基本原理:离心泵的特征方程是从理论上对离心泵中液体质点的运动情况进行分析研究后,得出的离心泵压头与流量的关系。
离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转数的影响,故在实际工作中,其内部流动的规律比较复杂,实际压头要小于理论压头。
因此,离心泵的扬程尚不能从理论上作出精确的计算,需要实验测定。
在一定转数下,泵的扬程、功率、效率与其流量之间的关系,即为特性曲线。
泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得:He = H 压力表 + H 真空表 + H 0 [ m ]其中:H 真空表,H 压力表分别为离心泵进出口的压力 [ m ];H 0为两测压口间的垂直距离,H 0= 0.5m 。
N 轴 = N 电机•η电机•η传动 [ kw ] 其中:η电机—电机效率,取0.9; η传动—传动装置的效率,取1.0;102ρ⋅⋅=He Q N [ kw ] 因此,泵的总效率为: 轴N Ne =η三、实验流程与操作:1、流程说明:水箱内的清水,自泵的吸入口进入离心泵,在泵壳内获得能量后,由出口排出,流经孔板流量计和流量调节阀后,返回水箱,循环使用。
同时,在流程中还安装了涡轮流量计,以其为标准,可以对孔板流量计的孔流系数进行校正。
本实验过程中,需测定液体的流量、离心泵进口和出口处的压力、以及电机的功率;另外,为了便于查取物性数据,还需测量水的温度。
图一、离心泵流程图1 水箱2 离心泵3涡轮流量计4 孔板流量计d=21mm 5流量调节阀2、操作说明:⑴先熟悉流程中的仪器设备及与其配套的电器开关,并检查水箱内的水位,然后按下“离心泵”按钮,开启离心泵;⑵测定离心泵特性曲线,在恒定转数下用流量调节阀5调节流量进行实验,用涡轮流量计4计量流量,测取10组以上数据。
离心泵的性能测试实验报告
实验名称:离心泵的性能测试班级: 姓名: 学号:一、 实验目的1、 熟悉离心泵的操作,了解离心泵的结构和特性。
2、 学会离心泵特性曲线的测定方法。
3、了解单级离心泵在一定转速下的扬程、轴功率、效率和流量之间的关系。
二、 实验原理离心泵的特性主要是指泵的流量、扬程、功率和效率,在一定转速下,离心泵的流量、扬程、功率和效率均随流量的大小改变。
即扬程和流量的特性曲线H=f (Q );功率消耗和流量的特性曲线N 轴=f (Q e );及效率和流量的特性曲线ƞ=f(Qe);这三条曲线为离心泵的特性曲线。
他们与离心泵的设计、加工情况有关,必须由实验测定。
三条特性曲线中的Qe 和N 轴由实验测定。
He 和ƞ由以下各式计算,由伯努利方程可知:He=H 压强表+H 真空表+h 0+gu u 22120-式中:He ——泵的扬程(m ——液柱)H 压强表——压强表测得的表压(m ——液柱) H 真空表——真空表测得的真空度(m ——液柱) h 0——压强表和真空表中心的垂直距离(m ) u 0——泵的出口管内流体的速度(m/s ) u1——泵的进口管内流体的速度(m/s )g ——重力加速度(m/s 2)流体流过泵之后,实际得到的有效功率:Ne=102ρHeQe ;离心泵的效率:轴N N e =η。
在实验中,泵的周效率由所测得的电机的输入功率N 入计算:N 轴=η传η电N 入式中:Ne ——离心泵的有效功率(kw ) Qe ——离心泵的输液量(m3/s)ρ——被输进液体的密度(kg/m3) N 入——电机的输入功率(kw ) N 轴——离心泵的轴效率(kw ) η——离心泵的效率η传——传动效率,联轴器直接传动时取1.00 η电——电机效率,一般取0.90三、 实验装置和流程1,装置mm;出口管径mm1)被测元件:离心泵——进口管径402)测量仪表:真空表压力表测量计功率表 MDD智能流量仪——装置仪的仪表常数为324.79次/升,装置二的仪表常数为324.91次/升。
离心泵性能实验报告
离心泵性能实验报告离心泵性能实验报告一、引言离心泵是一种常见的流体输送设备,广泛应用于工业生产和民用领域。
为了了解离心泵的性能特点和优化设计,我们进行了一系列的实验研究。
本报告旨在总结实验结果,分析离心泵的性能参数,并提出改进方案。
二、实验目的本次实验的主要目的是测量离心泵在不同工况下的性能参数,包括流量、扬程、效率等。
通过对比实验数据,分析离心泵的运行特点和性能曲线,为离心泵的优化设计提供依据。
三、实验装置我们使用了一台标准的离心泵实验装置,包括离心泵、流量计、压力传感器等。
实验过程中,通过改变进口阀门的开度和出口阀门的阻力,模拟不同的工况条件。
四、实验步骤1. 开启实验装置,调整进口阀门的开度和出口阀门的阻力,使系统处于稳定工况。
2. 测量进口和出口的压力,并记录实验数据。
3. 使用流量计测量流量,并记录实验数据。
4. 重复以上步骤,改变进口阀门的开度和出口阻力,进行多组实验。
五、实验结果分析根据实验数据,我们得到了离心泵在不同工况下的性能参数。
通过绘制流量-扬程曲线和流量-效率曲线,我们可以看出离心泵的性能特点。
1. 流量-扬程曲线根据实验数据绘制的流量-扬程曲线呈现出一定的特征。
随着流量的增加,扬程逐渐增大,但增长速率逐渐减缓。
当流量达到一定值后,扬程增长趋于平缓。
这说明离心泵在较大流量下的扬程增长受到一定的限制。
2. 流量-效率曲线实验数据还表明,离心泵的效率随着流量的增加而逐渐提高,但在一定流量范围内,效率达到峰值后开始下降。
这是因为在过大或过小的流量下,离心泵的效率都会受到影响。
六、性能参数计算根据实验数据,我们可以计算出离心泵的一些重要性能参数。
1. 流量流量是离心泵的重要性能参数之一,可以通过流量计直接测量得到。
在实验中,我们记录了不同工况下的流量数据,并计算出了平均值和标准差。
2. 扬程扬程是离心泵输送流体的能力,也是评价离心泵性能的重要指标。
通过测量进口和出口的压力差,可以计算出离心泵的扬程。
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离心泵性能测定实验一、实验目的:1、了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法;2、 测量离心泵在恒定转数下的特性曲线,并确定其最佳工作范围;3、 测量管路特性曲线及双泵并联时特性曲线;4、了解工作点的含义及确定方法;5、测定孔板流量计孔流系数C 0与雷诺数Re 的关系(选做)。
二、基本原理:1、离心泵特性曲线测定离心泵的特征方程是从理论上对离心泵中液体质点的运动情况进行分析研究后,得出的离心泵压头与流量的关系。
离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转数的影响,故在实际工作中,其内部流动的规律比较复杂,实际压头要小于理论压头。
因此,离心泵的扬程尚不能从理论上作出精确的计算,需要实验测定。
在一定转数下,泵的扬程、功率、效率与其流量之间的关系,即为特性曲线。
泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得:He = H 压力表 + H 真空表 + H 0 [ m ]其中:H 真空表,H 压力表分别为离心泵进出口的压力 [ m ];H 0为两测压口间的垂直距离,H 0= 0.3m 。
N 轴 = N 电机•η电机•η传动 [ kw ] 其中:η电机—电机效率,取0.9; η传动—传动装置的效率,取1.0; 102ρ⋅⋅=He Q N [ kw ] 因此,泵的总效率为: 轴N Ne =η 2、孔板流量计孔流系数的测定孔板流量计孔板孔径处的流速u 0可以简化为:u 0=C 0(2gh )1/2根据u 0和S 0,即可算出流体的体积流量Vs 为:Vs=u 0S 0=C 0S 0(2gh )1/2或: Vs= C 0S 0(2△p/ρ)1/2式中Vs ——流体的体积流量,m 3/s ;△ p ——孔板压差,Pa ;S 0——孔口面积,m 2;ρ——流体的密度,kg/m 3;C 0——孔流系数。
孔流系数的大小由孔板锐孔的形状、测压口的位置、孔径与管径比和雷诺数共同决定,具体数值由实验确定。
当d0/d1一定,雷诺数Re超过某个数值后,C 0就接近于定值。
通常工业上定型的孔板流量计都在C为常数的流动条件下使用。
三、实验流程与操作:1、流程说明:水箱内的清水,自泵的吸入口进入离心泵,在泵壳内获得能量后,由出口排出,流经孔板流量计和流量调节阀后,返回水箱,循环使用。
同时,在流程中还安装了涡轮流量计,以其为标准,可以对孔板流量计的孔流系数进行校正。
本实验过程中,需测定液体的流量、离心泵进口和出口处的压力、以及电机的功率;另外,为了便于查取物性数据,还需测量水的温度。
图一、离心泵流程图1 水箱2 离心泵 3涡轮流量计4 孔板流量计d=21mm 5流量调节阀2、操作说明:⑴先熟悉流程中的仪器设备及与其配套的电器开关,并检查水箱内的水位,然后按下“离心泵”按钮,开启离心泵;⑵测定离心泵特性曲线,在恒定转数下用流量调节阀5调节流量进行实验,用涡轮流量计4计量流量,测取10组以上数据。
为了保证实验的完整性,应测取零流量时的数据;⑶测定管路特性曲线,先将流量调节阀5固定在某一开度,利用变频器改变电机的频率,用以改变流量,用涡轮流量计4计量流量,测取8组以上数据(在实验过程中,变频仪的最大输出频率最好不要超过50Hz,以免损坏离心泵和电机);⑷测定不同转速下的离心泵扬程线,首先固定离心泵电机频率,通过调节流量调节阀5,测定该转速下的离心泵扬程与流量的关系。
然后,再改变频率,再通过调节流量调节阀5,测定此转速下的离心泵扬程与流量的关系。
就可以得到不同转速下离心泵的扬程随流量的变化关系。
⑸进行双泵的并联的实验时,其方法与测量单泵的特性曲线相似,只是流程上有所差异。
首先,将两台离心泵启动,打开离心泵连通阀,使1#设备与2#设备连通,调节1#或2#设备上的流量调节阀进行实验。
其他操作方法与单台泵相同。
此实验只能测定离心泵并联时的扬程与流量的关系,而不能测定离心泵并联时轴功率及效率与流量的关系。
注:在离心泵实验中,测定管路特性曲线及不同转速下的离心泵扬程线必须使用变频器。
四、报告要求1、画出离心泵的特性曲线,确定该泵较为适宜的工作范围。
2、绘出管路特性曲线—Re曲线。
3、做出C五、思考题1、根据离心泵的工作原理,分析为什么离心泵启动前要灌泵?在启动前为何要关闭调节阀?2、试分析气缚现象与气蚀现象的区别。
3、从你所得的特性曲线中分析,如果要增加该泵的流量范围,你认为可以采取哪些措施?流体流动阻力实验一、实验目的:6、掌握直管摩擦阻力系数的测量方法;7、掌握突扩管及阀门的局部阻力系数的测定方法;8、回归光滑管的λ—Re 曲线,并与相应的经验公式进行比较;9、回归层流管的λ—Re 曲线,并与相应的经验公式进行比较(选做内容);二、基本原理:不可压缩流体(如水),在圆形直管中作稳定流动时,由于粘性和涡流的作用产生摩擦阻力;流体在流过突然扩大和弯头等管件时,由于流体运动的速度和方向突然发生变化,产生局部阻力。
影响流体阻力的因素较多,在工程研究中,利用因次分析法简化实验,引入无因此数群:雷 诺 数: μρdu =Re相对粗糙度: ε/ d 管路长径比: l/ d可导出: 2)(Re,2u d d l p ⋅⋅=∆εφρ 这样,可通过实验方法直接测定直管摩擦阻力系数与压头损失之间的关系: 22u d l p H f ⋅⋅=∆=λρ 因此,通过改变流体的流速可测定出不同Re 下的摩擦阻力系数,即可得出一定相对粗糙度的管子的λ—Re 关系。
在湍流区内,λ = f (Re ,ε/ d ),对于光滑管大量实验证明,当Re 在3×103至105的范围内,λ与Re 的关系遵循Blasius 关系式,即: 25.0Re 3613.0=λ对于层流时的摩擦阻力系数,由哈根—泊谡叶公式和范宁公式,对比可得: Re 64=λ三、实验流程与操作:§1 流体阻力实验1、流程说明:图1实验流程图1离心泵 2 水箱 3 电磁阀 4 涡轮流量计 5 管路切换阀6 稳流罐 7测量管线 8流量调节阀 9 层流流量调节阀离心泵将水箱内的清水打入系统中,经孔板流量计计量后,通过管路切换阀门进入相应的测量管线,在管内的流动压头损失,可由压差传感器(或倒U型压差计)测量。
实验中,可以通过调节流量调节阀测定不同流量下的压头损失。
如图1所示,在设备中有7条横向排布的管线,自上而下分别为:No1 层流管,为φ6×1.7mm的不锈钢管,管长1.2m;No2 球阀与截止阀,为φ27×3.5mm的不锈钢管;No3 光滑管,为φ27×3mm的不锈钢管,管长1.5m;No4 粗糙管,为φ27×2.5mm的镀锌管,管长1.5m;No5 突然扩大管,为φ22×3mm→φ48×3mm的不锈钢管;No6 孔板流量计(涡轮)管线,为φ48×3mm的不锈钢管。
图2 管路测压连通器与倒U型压差计示意图图2为管路测压连通器与倒U型压差计的示意图,其中a1,a2,……,f1,f2,分别与图1中的a1,a2,……,f1,f2相连接,若要测某管路的压降,即打开与其相连的测压管线上的阀门,关闭其他管线上的阀门,则压力传感器测量的压降即为该管路上的压降。
若在流量为0时,压力传感器仪表上显示的数据不为0,则有可能测压管线中有气体存在。
此时可以打开阀门v1,v2排气,直到将管线中的气体排净。
倒U型压差计的排气方法为:在有流量下①打开v3,v4,v5,v6,10—15秒;②关闭v3,v4;③打开v7,将倒U型压差计中的水排净;④关闭v5,v6,v7;⑤打开v3,v4;⑥关闭流量,此时若倒U型压差计中的差值为0,则说明管线中的气已排净。
2、操作说明:⑴先熟悉流程中的仪器设备及与其配套的电器开关,并检查水箱内的水位,然后开启离心泵;⑵在实验开始前,系统要先排净气体,使液体连续流动。
首先,将流量切换阀和流量调节阀打开,将管路内的气体排净;然后,开启测量面板上相应的压降切换阀,使倒U型压差计(及压差传感器)与系统相连,将测量管线内的气体排净;最后,关闭流量调节阀,检查倒U型压差计两端的液面。
若相平,则可以开始实验,若不平,则需要重新排气(如果倒U型压差计液面已调平,但压力传感器不在零点,则可以修改仪表的Sc值,并调零);⑶读取数据时,应注意稳定后再读数。
测量局部阻力系数时,各测取3组数据,对于直管,测取10组左右数据,层流管的流量用量筒及秒表测取;⑷测完一套管路的数据后,关闭流量调节阀,再次检查倒U型压差计的液面是否相平。
然后重复以上步骤,测取其他管路的数据。
⑸装置具有自动补水功能,通过设置水箱液位仪表参数,可将水箱中液位的高度控制在一定范围内,见附录。
四、报告要求1、在双对数坐标纸上标绘出λ–Re-ε/ d 的关系曲线。
2、将光滑管的λ–Re 关系与Blasius 公式进行比较。
3、计算局部阻力系数ξ。
4、在双对数坐标纸上绘出层流时的关系曲线(选做)。
五、思考题P63①②④⑤1、在测量前为什么要将设备中的空气排净?怎样才能迅速地排净?2、在不同社备(包括相对粗糙度相同而管径不同)、不同温度下测定的λ–Re 数据能否关联在一条曲线上?3、如果要增加雷诺数的范围,可采取哪些措施?4、计算实验装置中层流管层流时的最大流速能达到多少?传热膜系测定实验一、 实验目的1.掌握传热膜系数的测定方法;2.测定强化与非强化传热过程中,传热膜系数准数关联式的系数A 和指数m 、n ;3.测定套管换热器的静压损失与雷诺准数的关系(选做);4.通过实验提高对传热膜系数准数关联式的理解,并分析影响传热膜系数的因素,了解工程上强化传热的措施。
二、基本原理对流传热的核心问题是求算传热膜系数 ,当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为:p n m Gr A Nu ⋅⋅⋅=Pr Re (4—1)对于强制湍流而言,Gr 准数可以忽略,故n m A Nu Pr Re ⋅⋅= (4—2)本实验中,可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式中的指数m 、n 和系数A 。
用图解法对多变量方程进行关联时,要对不同变量Re 和Pr 分别回归。
本实验可简化上式,即取n =0.4(流体被加热)。
这样,上式即变为单变量方程,在两边取对数,即得到直线方程: Re lg lg Prlg 4.0m A Nu += (4—3) 在双对数坐标中作图,找出直线斜率,即为方程的指数m 。
在直线上任取一点的函数值代入方程中,则可得到系数A ,即: m Nu A RePr 4.0⋅= (4—4) 用图解法,根据实验点确定直线位置有一定的人为性。
而用最小二乘法回归,可以得到最佳关联结果。
应用微机,对多变量方程进行一次回归,就能同时得到A 、m 、n 。
对于方程的关联,首先要有Nu 、Re 、Pr 的数据组。