《流体输送综合实验》..docVIP

一、实验名称 流体输送综合实验 二、实验目的 1.学习离心泵操作； 2.学习直管阻力测定方法，计算出λ、Re作出λ—Re双对数曲线关系图 3.计算出局部阻力系数； 4.学习离心泵特性曲线的测定，画出H—Q、Ne—Q、η—Q 三、实验原理 （一）阻力 1.直管阻力损失 流体在圆形管流动时的阻力损失可用范宁公式计算： （1） 式中： λ——摩擦系数 l——直管长[m] d——管内径[m] u——管内流速[m/s]，由下式计算： （2） V——流量[m3/h]，由孔板流量计测定 直管阻力损失由图2-2-1-1（a）装置测定，原理如下： 在截面AA’及BB’之间列出柏努利方程： 因是同内径的水平管段，故，上式移项整理得： （3） 在图2-2-1-1（a）所示的U形压差计内00`截面列能量方程： 图2-2-1-1 直管阻力测定 整理上式得： （4） 将上式（4）代入式（3）得： （5） 式中：g=9.8[N/kg]—重力加速度 R——压差读数[CCl4]，[m] ρs=1590[kg/m3]——CCl4的密度 ρ——水的密度[kg/m3]，由水温查表得 若用图2-2-1-1 (b)的∩压差计测压降（本实验室采用），则由式（3）得： (6) 或 (7) 式中：R`——∩压差计读数[mH2O] 将式（5）或式（4）之值入（1）中，移项整理得摩擦系数计算值。 (8) 雷诺数Re按下式计算： (9) 式中：μ——水的粘度[Pa·s]，由水温查表得 其余符号同上。 2、局部阻力损失 克服局部阻力引起能量损失常用下式表示： （10） 式中：u——流体在管中的流速[m/s] ξ——局部阻力系数 如图2-2-1-2(a)所示，根据柏努利方程推导出流体流过90°弯头局部阻力的计算式为： 如图2-2-1-2(b)所示，流体流过闸阀时的局部阻力的计算式经推导也与上式相同。 式中： g=9.8[N/kg]—重力加速度 R——∩型压差计读数[mH20] 图2-2-1-2(a) 局部阻力（90°弯头）测定 图2-2-1-2(b) 局部阻力（闸阀）测定 所以阻力系数由上式（10）可求： （11） （二）、离心泵特性曲线测定 离心泵的特性曲线是指在一定转速下，流量与压头、流量与轴功率、流量与总效率之间的变化关系，由于流体在泵内运动的复杂性，泵的特性曲线只能用实验的方法来测定。 泵的性能与管路的布局无关，前者在一定转速下是固定的，后者总是安装在一定的管路上工作，泵所提供的压头与流量必须与管路所需的压头与流量一致，为此目的，人们是用管路的特性去选择适用的泵。管路特性曲线与泵特性曲线的交点叫工作点，现测定离心泵性能是用改变管路特性曲线（即改变工作点）的方法而获得。改变管路特性曲线最简单的手段是调节管路上的流量控制阀，流量改变，管路特性曲线即变，用改变泵特性曲线的办法（改变泵转速或把叶轮削小可实现）去改变工作点，在理论上是讲得通，但生产实际不能应用（为什么？）。 1、流量Q的测定 本实验室甲乙二套泵的流量用孔板流量计测定，第三四套用文氏流量计测定，五、六套用涡轮流量计测定，由流量计的压差计读数去查流量曲线或公式计算即得流量Q[m3/h]。 2、泵压头（扬程）H的测定 以离心泵吸入口中心线水平为基准面。并顺着流向，以泵吸入管安装真空表处管截面为1截面，以泵压出管安装压力表处管截面为2截面，在两截面之间列柏努利方程并整理得： （1） 令：h0=(Z2—Z1)——两测压截面之间的垂直距离，约0.1[m]