f入出出出出入流動力學綜合實驗f入出出出出入實驗1流過綜實一、實目的學離心泵性能參數及特性曲線的測定方法，加深對離心泵性能的了解；熟離心泵的操作方法；學管路特性曲線的測定方法；學直管摩擦阻eq\o\ac(△,力)P、管摩擦系定方法。了幾種常用流量計的構造、工作原理、主要特點及流量計的標定方法；了節流式流量計流量系數C隨諾數Re變化規律，流量系數C的測定方法；掌坐標系的選用方法和對數坐標系的使用方法。二、實內容練離心泵的操作；測某型號離心泵在一定轉速下H（揚程（軸功率）（流量）之間的特性曲線；測管路特性曲線；測實驗管路內流體流動的阻力和直管摩擦系對文丘里流量計進行校正。三、實原理（）心特曲離心泵是最常見的液體輸送設備一定的型號和轉速下離泵的揚程H軸功率及效率η均流量Q而變通常通過實驗測出H—QN—Q及η—Q關，并用曲線表示之稱特性曲線特曲線是定泵的適宜操作條件和選用泵的重要依據特性曲線的具體測定方法如下：H的測定在泵的吸入口和壓出口之間列柏努利方程：Z

入

2入

uZ2g

f入

出入

P22出入2g

f入

上式中

H

f入

是泵的吸入口和壓出口之間管路內的流體流動阻力(不包括泵體內部的流動阻力所引起的壓頭損)當所選的兩截面很接近泵體時與努利方程中其它項比較，/

出入33流動力學綜合實驗出入33H

f入

值很小，故可忽略。于是上式變為：出入

Pu2出入2g

將測得的

Z

出

入

出入

的值以及計算所得的u代上式即可求得的值。N的測定功率表測得的功率為電動機的輸入功率。由于泵由電動機直接帶動，傳動效率可視為，所以電動機的輸出功率等于泵的軸功率。即：泵的軸功率＝動機的出功率kW電動機的輸出功率＝電動機的輸入功率×電動機的效率。泵的軸功率＝功率表的讀數×電動機效率。η測定

NeHQHQ其中Ne102

kw式中：η—泵的率；—泵軸功率kwNe—泵的效功率，kwH—泵壓頭，—泵流量，ρ—水密度，kg/m（）路性線定當離心泵安裝在特定的管路系統中工作時的作壓頭和流量不僅與離心泵本身的性能有關與管路特性有關就是說液體輸送過程中和管路二者是相互制約的。在一定的管路上所供的壓和流量必然與管路所需的壓頭和流量一致將泵的特性曲線與管路特性曲線繪在同一坐標圖上，兩曲線交點即為泵在該管路的工作點。因此，可通過改變泵轉速來改變泵的特性曲線，從而得出管路特性曲線。泵的壓頭H計同上。（）管擦數雷數Re測流體在管道內流動時，由于流體的粘性作用和渦流的影響會產生阻力。流體在直管內流動阻力的大小與管長、管徑、流體流速和管道摩擦系數有關，它們之間存在如下關系：/

f322流動力學綜合實驗f322=f

f

=

lud

（5）λ=

2u

（6）=

d

（7）式中：

d

管徑，；f

直管阻力引起的壓強降，；l

管長，；u

流速，/；流體的密度kg/m

；

流體的粘度N·/m。直管摩擦系數與雷諾數之間有一定的關系，這個關系一般用曲線來表。在實驗裝置中，直管段管長l和管徑d都固定。若水溫一定，則水的密度和度也定值。所以本實驗實質上是測定直管段流體阻力引起的壓強降eq\o\ac(△,P)eq\o\ac(△,)與流速流V間的關系。fs根據實驗數據和式6可計算出不同流速下的直管摩擦系，式）計算對應的，而整理出直管摩擦系數和雷諾數的關系，繪與Re的關系曲線。（）丘流計標流體通過節流式流量計時在流量計上游兩取壓口之間產生壓強差與流量的關系為：VCA

2(P)下

式中：—被流體(水)的體積流量，/sSC流系數，無因次；—

流量計節流孔截面積；P—上下

流量計上、下游兩取壓口之間的壓強差Pa；

—被測流體()的密度，／m3。用渦輪流量計作為標準流量計來測量流量V。一個流量在壓差計上都有一對應的讀數，將壓差計讀eq\o\ac(△,數)P和量V繪成一條曲線，即流量標定曲線。同時用上式整理數據可進一步得到—Re關曲線。/

流動力學綜合實驗四、實裝置實驗裝置流程如圖所示。流測量：用轉子流量計或標準渦輪流量計測量。泵的入口真空度和出口壓強：用真空表和壓強表來測量。電機輸入功率：用功率表來測量。

(9)(11)

(13)H

圖流過程綜合實驗裝置流程圖⑴—離心泵；⑵—壓強表；⑶—真空表；⑷—調節閥⑸—調節閥2；—轉子流量計；⑺—被標定流量計；⑻—倒U管⑼—溫度表；⑽—渦輪流量計；⑾—直管壓差計；⑿—變頻器；⒀—功率表；⒁—水箱。五、實方法（）心特曲及路性線定檢查離心泵各閥門及儀表是否正常。

按下調頻器的啟動按鈕，啟動離心泵。關閉閥，用閥5)調流量，從流量為零至最大或流量從最大到零，測取～12數據（同時測量泵入口真空度、泵出口壓強、流量計讀數、功率表讀數記水溫。測量管路特性曲線測定時，先置流量調節閥(5)為一狀態(使系統流量為某一固定值。調離心泵電機頻率，使管路特性改變，調節范—20Hz)，測取～12數據（同時測量泵入口真空度、泵出口壓強、流量計讀數錄水溫。實結束后，關閉流量調節閥，繼續其它實驗或停泵，切斷電源。/

流動力學綜合實驗（）管擦eq\o\ac(△,力)P及擦數的測f按下電源和離心泵的綠色按鈕，通電預熱數字顯示儀表，錄直管差壓數字表(11)的初始值。按一下變頻器上的啟動按鈕，啟動離心泵。關截止閥5)將閘閥打開。在量為零條件下，旋開倒置U形管左右旋鈕，檢查導壓內是否有氣泡存在。若倒置U形內液柱高度差不為零，則表明導壓管內存在氣泡，需要進行趕氣泡操作。操作方法如下：開大流量調節閥4)，使倒置形內液體充分流動，以趕出管路內的氣泡；若認為氣泡已趕凈，將流量閥關閉；慢慢旋開倒置U形上部的放空閥，使液柱降至零點上下時馬上關閉，管內形成氣—水柱；此時管內液柱高度差應為零。通閥4)調節流量。根據流量大小選擇大小量程的轉子流量計測量。直段的壓差：小流量時用倒置U形壓差計測量，大量時用差壓數字(測量最大流量和最小流量之間進行實驗取12～15組據流讀數在40L/h之內，不少于個點，以便得到滯流狀態下λ—Re關。在能用倒置U形測壓差時，盡量不用差壓數字表測壓差。在箱中測取水溫。待據測量完關閉流量調節閥，核實差壓數字表初始值繼續其它實驗或切斷電源。（）丘流計標⒈按電源和離心泵的綠色按鈕預數字顯示儀表差數字表的初始值，關閉流量調節閥(4)⒉泡。

按下變頻器啟動按鈕，啟動離心泵，將閥(5)開，逐漸調大流量，排出管路里氣用閥5)節流量小量至大流量或從大流量至小流量測取10組左右數據(同時測量壓差和流)，并記錄水溫。實驗結束后，關閉流量調節閥，核實差壓數字表初始值，泵，切斷電源。六、注事項啟心泵之前，必須檢查所有流量調節閥是否關閉。用管差壓數字表測量時，必須關閉通倒置U形的閥門，防止形并聯管路。七、報內容將實驗數據和計算結果列在數據表格中，并以一組數據進行計算舉例。在適的坐標系上標繪離心泵的特性曲線，并在圖上標出離心泵的各種性能（泵的型號、轉速和高效區）。/

3流動力學綜合實驗3在適的坐標系上標繪直管λ—Re關系曲線。根所標繪的—線本實驗條件下滯流區λ—Re系式與理論公式比較。在合適的坐標系上繪節流式流量計的流量V與的系曲（即流量標定曲線量數與諾數Re的系曲線。八、思題試分析實驗數據，看一看，隨著泵出口流量調節閥開度的增大，泵入口真空表讀數是減少還是增加，泵出口壓強表讀數是減少還是增加。為什?測離心泵特性曲線時，為了得到較好的實驗結果，實驗流量范圍下限應小到零，上限應盡量的大。為什?離泵的流量為么可以通過出口閥來調復泵的流量是否也可采用同樣的方法來調節。為什本驗用水為工作介質做出λ一Re曲，對其它流體能否使用？為什么？本驗是測定等直徑水平直管的流動阻力，若將水平管改為流體自下而上流動的垂直管，從測量兩取壓點間壓差的倒置U形管讀數R到eq\o\ac(△,P)eq\o\ac(△,)的算程和公式是否與水平管f完全相什?為么采用差壓變送器和倒置U形并聯起來測量直管段的壓差？何時用變送器何時用倒置U形？操作時要注意么？試驗管路及導壓管中如果積存有空氣，為什么要排?九、數記錄及處理表1離泵性線定據錄處表序號

流量讀數

管路流量/s

真空表讀數

壓強表讀數

功率表讀數kW

壓頭/m

軸功率/kW

效率/

3