三、实训内容
(一)流体阻力测定
1. 训练目标
学习直管摩擦阻力?Pf、直管摩擦系数λ的测定方法,掌握直管摩擦系数λ与雷诺数Re和相对粗糙度之间关系的测定方法及变化规律,学习压差的几种测量方法。
2. 操作要求
(1)打开离心泵1入口管线的相应阀门。 (2)启动离心泵1,全开离心泵1出口阀门。 (3)在大流量下进行管路排气。
(4)打开光滑管路的相应阀门(或粗糙管路的相应阀门)。
(5)将涡轮流量计设定到某一数值,待流动稳定后记录下流量FI01与摩擦压降PI01的读数。 (6)切换到另一条管路进行实验。 (7)关闭离心泵,将各阀门恢复至开车前的状态。
3. 数据记录
表1实验记录 测量管规格Φ22×3mm,长1.6mm 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 流量 进出口压力差
4. 数据处理
lu2(1) hf??d2式中
hf
l d u λ
—— — — — —
阻力损失,J/kg 管段长度,m 管径,m 流速,m/s 摩擦系数
p1
2u12p2u2?z1g??w??z2g??hf(2) ?2?26
hf?p1?p2???p(3)
?
表2数据处理 测量管规格Φ22×3mm,长1.6mm 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
流速 阻力损失 摩擦系数 Re 5.实验心得
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(二)离心泵性能测定
1.实验操作
1.打开离心泵1入口管线相应阀门,启动离心泵。
2.泵出口调节阀全开,将涡轮流量计设定到某一数值,待流动稳定后同时读取流量(FI01)、泵出口处的压强(PI04)、泵进口处的真空度(PI03)、功率等数据。
3.关小流量调节阀,从大流量到小流量依次测取10~15组实验数据。 4.将出口阀调节阀全开,逐次调节离心泵的频率(20-50Hz之间),分别在不同的频率下读取流量(FI01)、泵出口处的压强(PI04)、泵进口处的真空度(PI03)等数据。
5.实验完毕,关闭泵的出口阀门,停泵。
2.数据记录
表1数据记录
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 流量 (m3/h) 入口真空度 (KPa) 出口压强 (KPa) 压头 He 功率 Ne 功率表读数 (W) 泵效率
3.根据实验数据画出He-qV、Ne-qV、η-qV之间的关系曲线。
(1)H的测定
在泵的吸入口和排出口之间列伯努力方程
22P出u出P入u入Z入+++H=Z出+++Hf入-出(1)
?g2g?g2g22P出-P入u出-入H=(Z出-Z入)+++Hf入-出(2)
?g2g上式中Hf入-出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,与伯努力方程中其它项比较,
Hf入-出值很小,故可忽略。于是(9)式变为:
8
22P出-P入u出-入(3) H=(Z出-Z入)++?g2g将测得的(Z出-Z入)和(P出-P入)的值以及计算所得的u入,u出代入上式即可求得H
的值。
(2)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:
泵的轴功率N=电机的输出功率,KW(4)
电机的输出功率=电机的输入功率?电机的效率(5) 泵的功率=功率表的读数?电机效率,KW(6)
(3) η的测定:
?=NeHQ?gHQ??KW(14) ,其中Ne?N1000102η
N Ne H Q ρ
—— —— —— —— —— ——
泵的效率
泵的轴功率,KW 泵的有效功率,KW 泵的压头,m 泵的流量,m3/h
被测流体的密度,kg/ m3
式中
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(三)文丘里流量计标定
1.训练目标
了解常用流量计的构造、工作原理、主要特点,掌握流量计的标定方法;了解节流式流量计流量系数C随雷诺数的变化规律,流量系数C的确定方法。
2.操作要求
(1)打开离心泵1入口管线相应阀门,启动离心泵,全开泵出口调节阀。
(2)将涡轮流量计(FI01)固定在某一流量,待流动稳定后记录与之相对应的文丘里流量计的压降读数。
(3)关小出口调节阀门,依次减小涡轮流量计的流量,重复步骤2。 (4)实验结束时关闭离心泵,将各阀门恢复开车前的状态。
3.操作数据记录
表1数据记录 文丘里流量计喉径25mm 序号 1 2 3 4 5 6 涡轮流量计读数m3/h 表1数据记录 文丘里流量计喉径25mm 序号 1 2 3 4 5 6 涡轮流量计读数m3/h 雷诺数Re 文丘里流量流量系数c 计压降KPa 文丘里流量计压强降KPa 4.数据处理 5.实训心得 Vs?CA02?P(5)
?式中 Vs C A0 ΔP ρ —— —— —— —— ——
被测流体的体积流量,m3/s 流量系数,无因次
流量计节流孔截面积,m2
流量计上、下游两取压口之间的压差,Pa 被测流体的密度,kg/ m3
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