流体机械实验指导书.doc

第五篇 流体机械实验指导书实验一 离心泵性能测定实验实验类型：综合性实验 实验学时：3学时 实验要求：必修一、实验目的了解离心泵的结构和特性。2.掌握离心泵特性曲线的概念以及性能参数的测定方法。3.熟悉离心泵的操作方法。4.掌握离心泵特性曲线的测定方法、表示方法，加深对离心泵性能的了解。二、实验内容1.练习离心泵的操作。2.测定某型号的离心泵在一定转速下，H（扬程）、N（轴功率）、（效率）与Q（流量）之间的特性曲线。三、仪器设备离心泵综合实验台，共3台。四、所需耗材胶管、管卡等。五、实验步骤 接通电源，使数字显示仪表通电预热；2.关闭流量调节阀10，全开回流阀2。3. 按下离心泵的绿色按钮，启动离心泵。用阀10调节流量，从流量为零至最大或流量从最大到零测取 710组数据（同时测量泵入口真空度、泵出口压强、流量计读数、扭矩表读数），并记录水温。4.本实验结束后，关闭流量调节阀，关闭水泵。5.继续其它实验。六、实验原理、方法和手段离心泵是最常见的液体输送设备。在一定的转速下，离心泵的扬程H、轴功率N及效率均随流量Q的改变而改变。通常通过实验测出HQ、NQ及 Q的关系，并用曲线表示之，称为特性曲线。特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。泵特性曲线的具体测定方法如下： 扬程H的测定在泵的吸入口和压出口之间列伯努利方程：上式中 是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力(不包括泵体内部的流动阻力所引起的压头损失)，当所选的两截面很接近泵体时，与伯努利方程中其它项比较， 值很小，故可忽略。于是上式变为：将测得的 和 的值以及计算所得的u入，u出代入上式即可求得H的值。（这里进口管和出口管直径一样，故u入=u出 ）。 N的测定本实验台采用扭矩传感器测量泵的轴功率，表测得的扭矩为M,测的转速为n, 泵的轴功率N扭矩转速（kW） 的测定 （kw）式中 泵的效率； N泵的轴功率，kw Ne泵的有效功率，kw H泵的扬程，m Q泵的流量，m3/s 水的密度，kg/m3设备主要参数：离心泵型号S80-50-250离心泵转速 (r/min)2900功率 (kW)22扬程(m)80流量 (m3/h)50离心泵入口管径 (mm)80离心泵出口管径 (mm)80两取压口之间垂直高度差 mm800该实验装置为离心泵的闭式实验台其结构如图所示：七、实验注意事项1. 实验过程中注意水泵运行状况，防止发生汽蚀；2. 水泵启动前应关闭出口阀门，启动正常后缓慢打开；八、预习与思考题1. 为什么离心泵要在出口阀门关闭的情况下启动？2. 正常工作的离心泵，在其进口管上设阀门是否合理？为什么？九、实验报告要求实验报告应包括：1. 简述实验原理与过程；2. 各种数据并加以整理，分析数据是否准确和误差产生原因；3. 通过实验的收获体会及对实验改进意见。实验五 通风机性能测试实验实验类型：综合性实验 实验学时：3学时 实验要求：必修一、实验目的1.熟悉风机性能测定装置的结构与基本原理；2.掌握利用实验装置测定风机特性的实验方法；3.通过实验得出被测风机的气动性能；4.通过计算，将测得的风机特性换算成无因次参数特性曲线。二、仪器设备通风机性能测试实验台，共2台。三、所需耗材胶管、圆纸片等。四、实验步骤（1）将测集流器负压联通管用胶管与测压（集流器）变送器相连，同样将测进口风管压力的联通管用胶管与测进口风管测压变送器相连；（2）准备好用来调节流量的圆纸片（要求较厚的纸片），其直径以2025mm为宜，数量应能满足全部封闭节流网；（3）检查系统无异常，启动风机；（4）输入风机的已知参数；（5）在风机运转后，即可进行第一工况的测试，即全开工况下的集流器和进口风管的压力，并输入电机转速和测矩力臂下的重量；（6）在节流网上，均匀对称地加上一定量的小圆纸片（每次约2片），来调节不同的进风量以改变风机工况。每改变一项工况（一般取68个工况，包括全开和全闭），采集和输入一次数据。（7）输入参数、计算数据，空气密度取1.29Kg/m3；（8）调用测试数据，确定显示特性曲线或显示所有数据；（9）停止风机运行，结束实验。表1 输入风机的已知参数列表进口直径0.28 m出口面积0.043 m2风管直径0.285 m集流器直径0.2 m力臂长0.15 m空载平衡重量 N （Kg9.8）大气压力101325 Pa大气温度 （实测）五、实验原理、方法和手段根据国家关于通风机空气动力性能试验方法标准，设计并制造了本实验装置。本实验装置采用进气实验方法，装置主要分三部分（见图2-1）。1集流器 2节流网 3测压孔 4整流栅 5风管 6接头 7测试风机 8联接轴 9测功电机 10测矩力臂 11斜管测压板 12联通管 13支架图2-1 风机气动性能曲线实验台1、试验风管试验风管主要由测试管路，节流网、整流栅等组成。空气流过风管时，利用集流器和风管测出空气流量和进入风机的静压。整流栅主要是使流入风机的气流均匀。节流网起流量调节作用。在此节流网上加铜丝或均匀地加一些小纸片可以改变进入风机的流量。2、测功电机用它来测定输入风机的力矩，同时测出电机转速，就可得出输入风机的轴功率。3风机流量的测试方法（1）集流器法（2）皮托管法采用皮托管测量出流速v，流量即等于流速v和截面积的乘积。由于实验风洞测速段分布均匀，因此不必进行截面速度不均匀的修正。对皮托管静压管和总压管列伯努利方程：其中: 所以： 六、实验数据处理实验结果处理步骤：1、测试数据的整理计算（表2）；2、绘制被测风机的气动性能曲线；3、将测得参数