青岛理工大学流体力学泵与风机试验资料

1、流体力学实验建筑设备、热能工程专业用）流体力学实验室2015/04/15目 录 1前 言 3实验一静水压强实验 4实验二能量方程演示实验 6实验三 文丘里流量计流量系数的率定 7实验四流谱与流线演示实验 10实验五动量方程演示实验 11实验六水流流态实验 12实验七管路沿程水头损失实验14实验八局部水头损失实验 18实验九旋涡演示实验 19实验十 孔口、管嘴各项系数的测定 20实验十一 气体管路中断面平均流速的测定 23实验十二气体紊流射流实验 26实验十三气体管路实验 29实验十四通风机性能实验 31实验十五 通风管道阻力综合实验 34实验十六 水泵性能综合实验 36实验十七 水力综合实验

2、41实验课是水力学、流体力学教学的一个重要环节。为了使同学们重视实验课，通过实验加深对课堂上讲的理论的理解，对实验课做以下规定：、 学生在实验课前预习实验指导书，了解实验目的、原理、步骤及注意事项；、 实验前指导教师检查学生预习情况，没有预习指导教师有权停止实验；、 实验课必须带教科书、实验指导书、实验报告、计算器，才能进行实验，否则不能进行实验；、 实验后由实验教师检查设备是否齐全完好，结果是否正确才能离开实验室；、 做试验时请不要乱动与本项实验无关设备，以免损坏；、 按时交实验报告，实验课成绩占本课程成绩 10%流体力学实验室一、实验的意义和目的科学实验是自然科学发展的基础， 由于液体运动

3、的复杂性， 水力学的研究更 离不开科学实验。 由于人们对水流规律认识的局限性， 因此许多问题不只是理论 分析所能解决的，在某些场合， 实验成为解决问题的途径，有不少水流规律和公 式是通过实验分析而总结出来的。再者，工程中利用实验，研究水流现象，修改 设计方案也是比较普遍的。 因此水力学实验对理论研究或对解决生产实际问题都 具有极其重要的意义。二、实验室验室占地面积约为 520 平方米。供水系统有水池约 100 立方米。 水泵两台（单级单吸式） ，流量分别为 44 升秒和 10 升秒，扬程为 12.6 米。 水塔位于实验室的西侧，高度约为 8米，容积 6 立方米。实验室供水系统采用循环供水系统，

4、输水管在墙的上方，管径为50mm，回水为地下明渠。 水自室内水池由水泵抽送到室外水塔， 再由输水管输送到各实验 仪器，以供实验，经过各实验设备流出的水经回水渠流入室内水池。三、实验基本的测量方法及其设备在进行实验时需要基本量的测定，如流量、流速、压力等。流量的测定方法 很多，如体积法、堰流法、重量法及流量计直接测量法。我们实验室大部分用三 角堰测流量，水流流态实验用体积法。测流速的方法有以下几种：1、断面平均流速可用公式Q , 由实测流量换算。2、流速分布用毕托管或微压计测量。实验一 静水压强实验一、实验目的 ：、测定静止液体内任意一点的静水压强、在重力作用下静止液体中任何一点的势能都相等、测

5、定酒精的重度 值二、实验原理 ：根据水静力学基本方程： P=P0+ h式中： P液体中任意一点的压强；P0表面压强；液体的重度； h对应计算的液体淹没深度。三、实验装置 ：图一 实验装置放气阀；密闭容器；直尺；针管；阀门四、实验步骤 ：1、读取 A 、B 两点的刻度 A、 B2、打开容器上的阀门。容器内表面压强P0= Pa ，各测压管液面齐平3、关闭阀门，打开阀门，用针管向容器内输水，此时P0Pa ，关闭阀门，读各测压管液面标高 ， ， 记入表中， P0 Pa做三次。4、打开阀门使容器内表面压强P0= Pa ，检查各测压管液面是否齐平，否则重新排气。5、关闭打开，用针管抽出容器内的水，容器表面

6、压强P0 Pa ，改变容器中的水位重复三次，每次将各测压管液面位置读数记入表中。五、注意事项 ：1、读取测压管水位时，视线必须和液面同在一个水平面上，避免产生误差。2、用针管向容器内注水或抽水时要缓慢进行，以免损坏针管。3、如发现各测压管水位不断改变，说明容器或测压管有漏气，需要修理。六、记录表格和计算参考表 （以厘米计）实验次数测压管、 U 型管水位标尺读数1234567P0Pa123P0Pa456表1 实验数据A=B=表2 计算参考表计算项目2P0（ N/m 2）2PA（N/m 2）2PB （ N/m2）酒精容 重相对绝对相对绝对相对绝对计算公式计算结果P0PaP0Pa 平均思考题 ：试从

7、实验数据中证明 p 常数实验数据中 3； 3；这三者是否相等？是否合理？ 为什么？ 12 3这几根玻璃管中哪根的水位与容器中水位相同？为什么？实验二 能量方程演示实验实验目的 ： 通过实验观察水流势能和动能。水头损失沿程变化情况。从而验证能量方 程式及能量转化的规律。实验原理 ： 由能量守恒及转化规律，在稳定流、缓变流的条件下对任意过水断面写能 量方程：221p112p22 22 h 1212g22g 1 2式中： Z位置水头；p 压强水头；2g流速水头；h 任意两断面间的水头损失。 实验装置 ：图变断面管道测压牌 测压管水箱 阀门 进水管溢流管四、实验步骤 ：关闭出水阀，打开进水阀门，检查水

8、在静止时所有测压管液面是否齐 平，如液面齐平，表示空气排净，否则重新排气。打开出水阀，观察各测压管和测速管液面沿水流方向的变化情况。五、注意事项 ：阀门必须缓慢开启，并注意测压管水位变化情况，不许测压管水位 过分下降，以致空气倒吸入仪器而需要重新排气。观察各测压管水头线和总水头线沿程变化情况。六、思考题 ：各测压管中哪一根管子的水面下降最大？为什么？ 增大流量各管的水位是怎么变化的？实验三 文丘里流量计流量系数的率定、实验目的率定文丘里流量计的流量系数验证能量方程的正确性、实验原理 ：文丘里流量计入口为 II 断面、喉部（收缩处）为 IIII 断面，由于 流量计水平放置，列两断面能量方程（如下

9、图）2p112gp222g由连续性方程2令 1 2解（）（）两式可得计算流量公式如下：式中： Q理论 I I、II II 断面间不考虑水头损失通过的流量；d2K412.6 2gd1d2所以实际流量 Q实际 略小于 Q理论K hZ1Z2因为实际上所取两断面间存在着水头损失，Q实际 Q理论 流量系数，小于。三、实验装置 ：图三 进水阀 文丘里管 出水阀 放气阀 U 型水银差压计 测针 三角堰堰箱四、实验步骤 ：打开进水阀，关闭出水阀，检查水银液面是否齐平，否则重新排气。打开出水阀，用测针读数三角堰水面水位，计算H= -0（0 为堰顶高程 ），再用流量公式计算。从水银差压计读取 h1,h2 逐渐开大

10、（或关小）阀门，重复次五、注意事项 ：.实验结束，关闭出水阀看水银差压计液面是否齐平，否则重新排气。2. 每次调节出水阀时应缓慢，避免水银进入管道。3. 读水银差压计 h1,h2，水银液面跳动，应取时均值，两管同时读。4. 查 H-Q 曲线与相应堰箱号数对应。六、记录表格和计算表格 . 记录表格次 数水银差压计读数（厘米）测针读数（厘米 ）实测流量（升秒）h1h2 h= h1- h2.计算表格次 数KhQ理论= K h实测流量 Q实测流量系数米 2.5/ 秒米.0。5米 3/ 秒米 3/ 秒 Q实际Q理论七、 思考题 ： I-I 断面和 II-II 断面哪个压强大？为什么？实验所得 Q理论 是

11、否与 h 同时增减？是否合理？为什么？实验求得的 值是否小于？是否合理？为什么？实验四 流线演示实验、实验目的用带有泡沫的变压器油加在油槽中经过导叶栅后形成许多平行的流线，以 观察其绕经不同固体壁面的变化。、实验原理液体流线仪是研究液流在模型试件出口和入口的流线变化，特别是当试件 的突扩、突缩而发生流线的扭曲现象和旋涡、死区等。另外，根据教学的需要可以定作补充各种模型试件，以观察流线在绕经不 同固体壁面时的变化。三、实验装置实验装置由油泵、供油箱、回油箱、油盘调整螺栓、支架、供油管等组成（见 图十七）。油盘的倾斜度可通过前端调整螺栓调整。实验装置带有园柱、机翼、 突扩（反放为突缩）模型试件。油

12、盘回油箱供油箱支架图四 流线演示实验装置四、实验步骤1、接通电源。2、开始时箱中可多放些油，开动油泵后，首先将供油管上的铜阀旋松，放出 管路中空气， 直到流线清晰为止。 并通过调整油盘前端的调整螺栓改变油盘的倾斜， 以改变油的流速。3、进行实验模型的组合更换。10实验五 动量方程演示实验、实验目的 ： 通过射流对平板所施加作用力及水箱的反作用力的测定， 验证恒定流动量方程。、实验装置 ：图五1. 阀门 2. 喷嘴 3. 转动轴承 4. 挡板 5. 平衡阀门6. 水箱三、 实验原理 ： 取喷嘴出口断面，射流表面，以及沿平板出流的截面为控制面， 对 X 轴列动量方程：FX RXQ( 02 2X 0

13、1 1X )式中： Rx平板对水流的作用力，其反作用力即为水流对平板的作用力，二者大 小相等，方向相反1x 喷嘴出口平均流速在 x 轴的投影2x 控制面平均流速在 x 轴的投影， x 0求得 Rx，对转轴取矩，得计算力矩 MRX L1Q L式中： L1水流冲击点至转轴的距离 d喷嘴的内径11喷嘴出口的平均速度添加砝码得到实测力矩 M00 G L2式中： G砝码重量L 砝码作用点到转轴的距离二、实验步骤：在拉链端部加一 50 克砝码，然后开启并调节阀门，使平板保持原始铅垂位置， 记下砝码重量 G,并用重量法实测流量改变砝码重量（ 150 克力），重复步骤（）改变砝码重量（ 200 克力），重复步

14、骤（）三、注意事项应缓慢开启和调节阀门四、成果分析：分析用动力矩所求得的力和实测力之间产生误差的原因实验表格NO.G(Kg)0G L2(Kg)W(Kg)WW W0 (Kg)T(s)Q (cm 3/s)(m/s)RxQ(Kg)RX L1(Kg.m)M M 0 M123喷嘴直径 d=cmW0=gL1=cmL2=cm实验六 水流流态实验、 实验目的 ：1 观察层流与紊流流态2 测定下临界雷诺数 Rec 、 实验装置 ：12图六1.水箱 2.颜色水盒 3.控制颜色水阀 4.测压管 5.稳水板 6.溢流管7.进水管 8.玻璃管 9.阀门 10.量杯 11.温度计 12.秒表三、 实验步骤 ：1 打开进水

15、管 7 的阀门，使水箱进水；2 微开阀门 9 并将颜色水阀门 3 微开；3 继续开大阀门使玻璃观众颜色水由一条红线到消失（有层流到紊流）；4 逐渐关闭阀门 9 至刚能观察到红色颜色线，有紊流到层流下临界状态（阀 门不得反向调节） ，用量杯测流量，测水温；5 重复 3、 4，共做五次。四、 实验原理 ：1 根据测得的水温 toC, 由书上表 1-3 查出运动粘性系数 值或用下式计算 0.01775 22（ cm /s）1 0.0337t 0.000221t 222玻璃管 8 的直径 d=cm，并计算玻璃管过水断面面积 =cm2Q3由 V计算断面平均流速4计算下临界雷诺数 Rec= Vc.dv五、

16、记录及计算表格 ：d 大 =2.1 cm ， d 小=1.4 cm13实 测 次 数实测项目计算项目水 温 时间（s）体积3V（cm3）流量Q3 （cm3/s）平均流速 V（ cm/s）运动粘性系数 2（ cm2 /s）下临界 雷诺数RecRec 平均 值12345六、思考题 ：1为什么测定下临界雷诺数而不测定上临界雷诺数？2观察水流流态时，应观察玻璃管的哪一段？为什么？实验七 管路沿程水头损失系数 的测定、 实验目的 ：1 学会测定管道沿程水头损失系数的方法。2 分析圆管恒定流动的水头损失规律及 随雷诺 RC 的变化规律。 实验装置 ：图七1.比压计 2.排气阀 3.测压孔 4.出水阀 5.

17、进水阀 6.水堰箱14三、 实验原理 ：圆管沿程水头损失的计算公式hf = LV2 或= hf d 2g LVd 2g式中 d管道直径（ cm）；L测量段长度；hf 断面平均流速；沿程水头损失系数四、实验步骤 ：1 预习实验指导书，明确实验要求。熟悉本实验仪器设备，掌握本次实验测 量流量和水头损失所采用的方法。2 记录有关的仪器设备常数，检查比压计内液面是否齐平，若有气泡重新排 气。3 按顺序调节出水阀 4 改变流量，测量的次的流量和相应的水头损失值。流 量应先放到最大，再逐步由大到小比较合适。每改变一次流量，须等 12 分钟，使水流稳定后再进行测量。水流紊动使比压计的水面波动，应记录 水面的

18、时均值。4 为了提高实验精度，便于分析整理，实验点应尽量多一些，要求改变流量 不少于 10 次，改变时可用比压计读数差的改变来控制出水阀。5 实验开始及结束时分别测量水温一次，加以平均，作为实验水温。6 实验过程中进水阀 5 全开后不要再动。五、记录及计算表格（见下页）管道直径d= 5 cm过水断面面积 =cm测量段长度L= cm三角堰顶高程 0 =cm水温t= 运动粘性系数 v=cm2/s六、思考题 ：1 对同一管道、同一流量范围内实验，欲得到较大的雷诺数，实验是在冬天还是在夏天进行？2 测压管内水面为什么波动？3 流量减少后，测压管内水面比减少前会升高还是降低？ hf 会加大还是减小？ 为

19、什么？1516沿程水头损失实验计算表次 数三角堰 液面测 针读数 （ cm）H=- 0 （cm）Q （l/s ）V （cm/ s）Re （ 104）V2/2g （cm）比压计 读数（cm）水头损 失 hf=h1-h 2 （cm）h1h2123456789将和 Re 关系绘在双对数格纸上。局 部 水 头 损 失 实 验 计 算 表测 针 读 数 cmH cmQ l/sV（ cm/s ）V12V22测压管水头差（ cm）HmV1V22g cm2g cmh1h2水头损失 h=h1 -h 21217实验八 管路局部水头损失系数 的测定、 实验目的 ：测定管道突然扩大的局部水头损失，观察突然缩小的局部水

20、头损失。 、 实验装置 ：图八1.进水阀 2.出水阀 3.排气阀 4.测压牌 5.量水堰三、实验原理 ：当水流的边界发生急剧变化是，就有局部水头损失hm。局部水头损失是由于边界层分离和流速分布的改组造成的， 突然扩大和突然缩小便是局部水头损失的例子。 突然扩大比突然缩小时的回流和流速分布的改组要严重，因而突然扩大的局部水头 损失大于突然缩小的局部水头损失，对于突然扩大的管段建立能量方程可得 角堰顶高程） ，由相应的 H-Q曲线查的流量 Q，算出管道断面面积 W 和平均流速 V= Q ，从而可计算 hm。Z1 p1 a21Vg1Z2 p2 a22Vg2 h忽略两断面间沿程水头损失)p1 a1V1

21、hm (Z1 p1 a21Vg1 ) (Z2p2 a2V22g )因为 Z1=Z 2，并令 a1=a2=1hm22(p1 p2 ) (V1 V2 )( ) (2g 2g)式中势能项可从压管中读出，动能项用量水堰，读水位再由 H= - 0 ( 0 为三18Wm因hmS1V122g或 hmS2V22 ，式中：2 2gS1、 S2 为实测的突然扩大的局部水头损失系数，理论局部水头损失系数为2S1=（1-W1/W2） 2，S2=（W2/W1-1） 四、 实验步骤 ：排气：（1）打开进水阀1 和出水阀 2 及排水阀 3；（2）关闭出水阀2 使管内的空气较好的排出；（3）打开出水阀2 同时关闭进水阀 1

22、及排气阀 3 ；（4）关闭出水阀重新排气；2，打开进水阀 1，观察各测压管液面是否齐平，否则12 开大出水阀 2（实验中进水阀保持全开，不再改变） ，待水流稳定 2 分钟左右，读三角堰液面高程 ，计算 H= - 0 ，由 H-Q 曲线查得 Q。3 测读细管和粗管的测压管水头，读数时细管取得最低值，粗管取最高值。五、实验记录和计算表格 （见下页）d1=5.0cm 六、 思考题 ：d2=10.0cm1 突然扩大时，测压管为什么会上升？2 实测突然扩大局部水头损失系数 与理论值有误差的原因？3 观察整个实验装置各测压管变化情况，为什么有这样变化？实验九 旋涡演示实验一、实验目的 ： 本实验装置采用二

23、相流原理，利用吸入的空气作流线，观察水、气流绕过各种 形状物体时流动图形，有卡门涡街，弯道二次流及突然扩大，突然收缩的流线变化。二、实验装置 ：19图九分三组观察：（一）组是弯道流，当液体流经 90o 拐角时会产生二次流、旋涡区，拐弯光滑 水头损失小。（二）组是圆柱体委产生交叉排列转动方向相反，周期性的漩涡称为卡门涡 街。另一种是前圆后方的桥墩形，可以看到尾流死区大，尾流旋涡成对 出现。（三）组：突然扩大、 收缩和光滑过渡流线的变化， 观察旋涡分布及变化情况。三、实验步骤 ：1 先打开（一）组（即弯道流）球阀，然后接通电源可看到管道弯道流 动图形；2 打开（二）组，关闭（一）组，依次打开（三）

24、组关闭（二）组。实验十 孔口、管嘴各项系数的测定、 实验目的 ：1观察孔口、管嘴自由出流的水力现象2测定孔口、管嘴出流的各项系数：收缩系数 ，流量系数 ，流速系数 ，阻力系数 3观察圆柱形外管嘴的真空实验装置 ：20图十1.水槽 2.水箱 3.进水管 4.水杯 5.测真空值玻璃管 三、 实验原理 ：1 孔口出流 对水箱水面和出口收缩断面C C 列能量方程得：2 c 2gHacV22Vc2Vc20(ac0 )0 2g c0 2gVc1ac 02gH 2gHQ V 2gH 2gH式中： ac 动能修正系数取 1孔口局部阻力系数流速系数，收缩系数，H从孔口中心到水箱液面距离对水箱水面和管嘴出口列能量

25、方程得：21V2H (an )Vn 2gV 1 2gH n 2gH a n0Q V n 2gH n 2gH式中：n 管嘴局部阻力系数n 管嘴的流量系数 n = nH 作用水头：从孔口中心到水箱液面距离四、实验步骤 ：1 实测作用水头 H 及收缩断面 dc2 用体积法测流量 3 孔口测定后再测管嘴各数据五、 录表格和数据类别次数体积V （m3）时间t（s）流量Q （m3/s）流量系数收缩系数流速系数阻力系数孔口12管嘴1222实验十气体管路中断面平均流速的测定一、实验目的 ：1 测定圆形风管稳定段内某一过流断面上气流的断面平均流速。2 学习利用集流器、毕托管和微压计测定气流速度的原理和方法。二、

26、实验设备 ：1 本实验利用风机实验台的风管，在测速断面上两个相互垂直的直径与管壁 的交点上开有两个测孔，用以插入毕托管测速。2 毕托管一支，微压计一台，集流器一台。三、实验原理 ：1 断面平均流速是流量对面积的平均值，其定义为Q S udAV（ 1）AAA2 在测定时将风管截面 A 分成若干（ n）个面积相等的等份， dA,近似地n认为小面积 dA 上各点流速相等，等于中心点速度u，测出每个小面积中心点的流速 ui，将 n 个 ui 相加，除以 A，则可以得到断面平均流速 V。u1dA u2dAuidAAundA1n1 uini12）各点 ui 由毕托管测得，测定时将毕托管与微压计连接，测得该

27、点动压3）hdi（N/m 2），从而求得该点流速 ui2hdi g代入（ 2）式得到断面平均流速4）式中： 空气密度 1.2， kg/m3；232g重力加速度 9.8， m/ s2；L 斜管微压计读数， mm ；K斜管微压计斜率， 0.6或0.8。3 等分风管截面的方法是将圆面积分成 n 个面积相等的小环形如图十四所示： 测点位于等分圆环面积的圆周和等分弧长的直径的交点。 测点的半径按下式 计算：2i 1 ri R（ 5）i 2n式中： n所分圆环数；i 从风管中心算起的圆环序号。本实验风管直径为 310mm，可取 n=4 。四、实验步骤和方法4 调平微压计的水平泡，确定倾斜角度，微压计酒精库

28、通大气，调节斜管内 液面至零位。将毕托管全压管接头接到微压计的“+”接头上，静压管接到倾斜管上。5 将计算好的测点位置标注在毕托管上，将毕托管插入风道上的测孔内，务 必与管壁相垂直。6 启动风机，带运转正常后将毕托管口至于测点，接通微压计，逐点记录微 压计读数。改变风量，重复上述步骤。7 同时记录集流器测压断面上微压计读数。8 填好记录表格，检查所测数据，停机；整理仪器。9 整理实验结果。（ 1） 绘出断面直径上的速度分布图。（ 2） 求出断面平均流速，并将用两种方法测得的结果进行比较。（ 3） 分析误差及产生的原因。24五、实验设备图十六、记录表格姓名同组人日期实验设备编号空气温度 仪器编号

29、大气压强 N/m 2酒精容重 N/m 3毕托管No.微压计No.毕托管12345678集流器KQ1LUiVKQ2LUiV备注25实验十二 气体紊流射流实验一、实验目的1 观察气体紊流射流结构；2 通过测定气体紊流射流断面流速分布，了解气体紊流射流的运动规律。二、实验原理射流是指孔口或喷嘴向外喷出，进入另一流体领域的一股流体。射流的运动形 态分为层流型和紊流型。紊流射流自喷嘴出口以均匀的流速射入静止的环境中时与周围静止的流体之间 形成速度不连续的间断面，间断面因受干扰失去稳定而产生旋涡，旋涡卷吸周围流 体而进入射流，同时不断移动、变形、分裂产生紊动，其影响逐渐向内外两测发展， 形成内外两个自由紊

30、动的混合层，因整个射流场的静压是相等的，故沿流动方向无 任何外力。由于动量的横向传递，卷吸进入的流体取得动量而随同原来射出的流体向前流 动。原来的流体失去动量速度降低，自由射流的动量保持不变。在混合层中形成一 定的流速梯度，又称剪切层。卷吸与混掺的结果，使射流断面不断扩大，而流速不 断降低，流量沿程增加。由于紊流的间歇现象，射流边界实际上是一个由紊流涡体和周围热流性扩展的 界面。将主体段的边界线延长交于 O 点， O 点为射流极点。紊流射流在形成稳定的流动形态后，整个射流分成几个区段。由喷嘴边界起向 外扩展的紊动混掺部分称为边界层，中心部分未受到混掺的影响而保持原来出口流 速，称为射流核心，从

31、出口到核心消失断面之间的流动称为起始段。紊动充分发展 的部分称为主体段。射流主体各断面的纵向速度分布具有相似性，用无量纲的经验公式来表示。uum1.5 y y0式中 u 测点流速， m/sum测量断面中心点流速， m/s测点到轴心的距离， m射流半宽，可按下式估算y0=R+Xtg 式中： R喷嘴半径， m；喷嘴出口到实验断面之间的距离， m； 射流扩散角。（估算数值仅供参考，实验时应以该测点 u=o 为判断条件）三、实验设备：2630mm。实验在小型空气动力学实验台上进行。采用圆柱形喷嘴，喷嘴直径四、实验步骤 1 调平微压计的水平泡，确定斜管的倾斜位置，调斜管内液面到零位。将毕托管 的全压管接

32、到微压计多项接头“ +”头，静压管接到斜管上。 2 用定位块或毕托管定出喷嘴中心坐标。 3 确定测量断面，估算测量断面的 y0 值，确定毕托管大致移动范围。每个实测小 组测出三个实验断面，即出口断面、起始和主体段各一个断面。出口断面可测 7 个点，其它断面测 13-15 个点。4 接通电源，去掉实验台面上活动盖板。5 将毕托管调到喷嘴中心。慢慢开启气流调节阀所需位置，待气柱平稳后开始测 量。首先记下中心点处的压差 h，中心点两边测点数相同， 再测各测点的压差。6 沿中心线向下移动毕托管，当微压计读数开始变化时记录该点的x 坐标，此点所在断面为转折断面7 分别向上及向下移动毕托管到所测断面，找出

33、射流边界，根据流速分布变化， 确定合适的测点间距。记录各测点的坐标及微压计读数。8 测定大气压及空气温度。9 检查记录、关闭电源、清理现场。 五记录及实验结果1 将实测数据填于记录表格 .2 绘出射流结构图 .3 计算各测断面上则点流速 u, 定出中心点最大流速 um ，绘出速度分布图 .4 计算主体断面上无因次速度 u/u m. 和无因次坐标 y/y 0 绘出无因次速度分布图 . 与半 径验公式相比较 .姓名同组人日期设备编号喷嘴形式中心点标尺读数微压计编号大气压强酒精容重空气温度断面测点微压计读数中心点流速测点流速y/y 0u/u m编号位置 X半宽 y 0编号位置 y 1l （ mm）u

34、m（ m/s）u（m/s）1X1=1234527断面测点微压计读数l （ mm）中心点流速 um（m/s）测点流速 u（m/s）y/y 0u/u m编号位置 X半宽 y 0编号位置 y 12X2 =123456789101112133X3 =12345678910111213141528实验十三气体管路实验一. 实验目的：1 验证 伯奴里方程式，明确在管路中压强的分布情况；2 掌握文丘里流量计系数的测定方法；3 掌握局部阻力系数的测定方法；4 掌握沿程阻力系数的测定方法；二 实验装置：本装置如图所示，由一台 910NO.4.5 离心风机与塑料管路组成图十三 集流器 侧压环 管路 d=0.055

35、m 微压计 突然扩大 d1=0.055,d 2=0.098m 文丘里流量计 U 型压力计 风门 通风机 电动机 其中流量有集流器测的 .集流器系数 =0.99.环境温度与大气压力由水银 温度计和大气压计测得 .压力采用倾斜式微压计和 U 型压力计测得 .实验原理：1. 文丘里流量计实验根锯伯奴里方程式.当不计损失时文丘里流量计中通过的流 量为式中 p 由 U 型压力计测得 .2. 突然扩大局部阻力系数测定29突然扩大局部阻力系数为：pmp2式中 pm 为突然扩大的局部阻力损失，根据柏奴里方程式pm式中p由微压计测得， V1由集流器测得， V2根据连续方程求出代入上 式求出，局部阻力系数的理论值

36、为1 （d1）22；（ d2）2 12d2d1将实测值与理论值比较，得出相对误差。3. 沿程阻力系数测定 由达西公式，沿程阻力系数为：p1 d 22式中 p1为实验管段的沿程阻力损失， p1= p2-p3，由微压计测得， V1 由 c 测得。本装置采用塑料管，当 Re 2105时，流动处于紊流光滑区。 四、分布线，数据记录与处理在进行柏奴里方程验证实验时， 用多管压力计测出各点压强， 给出静压并根据管中动压给出全压线。 其余参见实验三、实验六、实验七 原始记录表格集流器微压管（沿程）微压管（局部）文丘里处理表格Q文（理论）（ m3/s ）Q实际 （ m3/s ）=Q实际 Q文V1（ m/s ）

37、V2 （m/s）pm12330实验十四 通风机性能实验实验目的1 学习掌握通风机性能实验的原理和方法2 测出通风机的性能参数3 绘出通风机的性能曲线 实验装置和仪表1 本实验在通风机实验台上进行2 各参数的测定分别使用集流器、微压计、三相功率表、频闪测速仪、大气 压力表、水银温度计等。实验原理1 单位时间内通过风机吸入口的气体体积称为风机的风量，以 Q 表示，单位 为 m3/h，该风量即为通过风管集流器的风量，由集流器测得。2 单位体积气体通过风机获得的总能量称风机的全风压，以 H 表示，单位为 N/m2.设风机吸入口全压为 H0，出口处全压为 H2，则风机的全风压 H 为:H= H 2H0(

38、1)如果测点设在风管中截面 1 1 处，设该面处全压为 H1，该截面到风机入 口的能量损失为 hw，据能量方程可知H1= H0+hw(2)则风机全风压为H=H 2H1+hw(3)以 Hj 和 Hd 分别表示所在截面的静压和动压，并注意到截面11 处静压为负，则上式为H H j2 H j1 H d2 H d1hw (4)一般习惯上称 Hd2 为风机的动压，称Hj= Hj2+Hj1Hd1+hw (5)为风机的静压，则风机的全风压可以写为H= H j + Hd2(6)式中 H j1由集流器入口处微压计测得； Hd1由截面 11 处的微压计测得；风机12出口处为大气压， H j2 0， Hd1 V22

39、 ；风机出口处风速为V2 A1 V1( 7)A231截面 11到风机入口之间的能量损失包括长为L=2d 的风管的沿程和整流格的局部损失。 取整流格的局部阻力系数为 0.1，风管的沿程阻力系数 0.025 即hw （ l ）H d 0.15H d（8）则风机的静压为H jH j1 0.85Hd1（9）将Hj及 Hd2带入（ 6）式求得风机全风压。3 根据功率表测得的输入功率和电机效率求得的轴功率，进而可求得风机的 效率N式中： Q风量， m3/h；H 全风压， N/m2；N 轴功率， W 。四、实验步骤1 检查仪器，使微压计水平泡居中。据所需量程选择斜管微压计的倾斜角； 打开酒精库的阀门使之通大

40、气，将斜管内液面调到零，将测点与微压计的 “”接头相接。接好功率表及转速表的线路，检查初读数，将指针调整 到零。启动电机之前须切断连接仪表的线路。2 检查风管是否严密，用纸片封闭纱网。3 启动电机，待运转正常去掉纱网上的纸片。接通各仪表，记录各表读数为 第一组数据。4 用纸片在纱网上调节流量，由大到零，共改变七次，记录八个不同的流量， 在每一流量下记录各表读数。5 用温度计测量气流温度，用大气压力表测量大气压。6 检查测定记录，无误后切断各仪表，关闭电机，整理仪器设备，清理现场。五、实验数据记录与处理1将实验记录及计算结果填入下表， 根据标准状态下的参数绘出通风机的性能 曲线，并与标准曲线相比

41、较。2分析并讨论误差及产生原因。六、实验设备如图32图十四 通风机实验台 集流器 微压计 整流珊 风机给定条件设备编号 风管直径 d 1=310毫米 电机效率曲线 0.82 风机型号集流器系数 =0.98电机型号风机出口面积 F2=0.252*0.288 米 2测点编号12345678微压计 A( mm)微压计 B( mm)功率表读数轴功率 (W)有效功率 N (W)转 速 ( r/min )吸风管流速 (m/s)吸风管动压 Pd1(Pa)通风机流量 Q (m3/h)通风机动压 Pd2 (Pa)通风机静压 Pst ( Pa)通风机全压 P ( Pa)通风机效率标准状态下风量3Q 0(m /h)

42、标准状态下风压 Hde(N/m2)标准状态下功率 N0 (W)无因次风量 Q无因次风压 H无因次功率 N33实验十五 通风管道阻力综合实验一、实验目的：1 验证 伯奴里方程式，明确在管路中压强的分布情况；2 掌握文丘里流量计系数的测定方法；3 掌握局部阻力系数的测定方法；4 掌握沿程阻力系数的测定方法；5 掌握圆管流速分别的测定方法。二 实验装置：本装置如图所示，由一台 910NO.4.5 离心风机与塑料管路组成图十五 集流器 侧压环 管路 d=0.055m 微压计 突然扩大 d1=0.055,d 2=0.098m 文丘里流量计 U 型压力计 风门 通风机 电动机其中流量有集流器测的 .集流器

43、系数 =0.99.环境温度与大气压力由水银 温度计和大气压计测得 .压力采用倾斜式微压计和 U 型压力计测得 . 三 实验原理：1、文丘里流量计实验根锯伯奴里方程式.当不计损失时文丘里流量计中通过的流 量为2D1Q文 42p(DD122) 1=K p文式中 p 由 U 型压力计测得 .342. 突然扩大局部阻力系数测定突然扩大局部阻力系数为： = p2mV122式中 pm 为突然扩大的局部阻力损失，根据柏奴里方程式pmpV1222式中p 由微压计测得， V1 由集流器测得， V2根据连续方程求出代入上 式求出，局部阻力系数的理论值为d1 2 21 (dd12 )22 ；d2 2 2( dd21)2 12将实测值与理论值比较，得出相对误差3. 沿程阻力系数测定由达西公式，沿程阻力系数为：d2l V12式中 p1为实验管段的沿程阻力损失， p1= p2-p3，由微压计测得， V1 由 c 测得。本装置采用塑料管，当 Re 2105时，流动处于紊流光滑区。4. 圆管流速分布的测定 实验原理参照实验十一。四、分布线，数据记录与处理在进行柏奴里方程验证实验时， 用多管压力计测出各点压强， 给出静压并根据管中动压给出全压线。其余参见实验三、实验六、实验七 原始记录表格微压计读数 1（ mm）微压计读数 2（ mm）微压计读数 3