内容发布更新时间 : 2024/12/23 22:01:31星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

CB-1流体力学综合实验报告

一、实验目的

1. 学习直管摩擦阻力△Pf、直管摩擦系数λ的测定方法。

2. 掌握不同流量下摩擦系数λ与雷诺数Re之间关系及其变化规律。 3. 学习压差传感器测量压差，流量计测量流量的方法。 4. 掌握对数坐标系的使用方法。

5. 熟悉离心泵的结构与操作方法，了解常用的测压仪表。

6. 测定恒定转速条件下泵的扬程(H)、轴功率(N)以及效率（η）与泵的流量(Q)之间的泵特性曲线，加深对离心泵性能的了解。 7. 掌握流量计的标定方法。

8. 了解文丘里流量计流量系数C随雷诺数Re的变化规律，流量系数C的确定方法。 9. 学习合理选择坐标系的方法。 二、装置整体流程图

图1 实验装置流程示意图

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设备主要参数：输送设备：（1）离心泵型号40SBF-13，额定流量6m3/h，额定扬程13m，额定电压380V，

额定功率0.55KW，材质不锈钢；（2）离心泵型号50SBF-18，额定流量13m3/h，额定扬程18m，额定电压380V，额定功率1.5KW， 测量仪表：（1）压力

PI-101 不锈钢真空表，测量范围-0.1-0MPa PI-102 不锈钢压力表，测量范围0-0.25MPa

PI-103 不锈钢差压变送器，测量范围0-200Kpa，精度1.0,测量介质-水

（2）温度

TI-101 双金属温度计，测量范围0-100℃，精度1.6，材质-不锈钢 （3）流量

FI-101 玻璃转子流量计，型号LZB-25，测量范围100-1000L/h，精度1.6 FI-102 玻璃转子流量计，型号LZB-10，测量范围10-100L/h，精度1.6 涡轮流量计，型号LWGY-25，测量范围1-10m3/h，精度1.0

容器：水槽容积50L，不锈钢材质

三、实验内容

（1）离心泵特性测定实验

一、基本原理

离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率η与泵的流量Q之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线，只能依靠实验测定。

1． 流量的测定

流量是在实验过程中设定值，可直接通过手动阀门来调节实验所需的流量值。

2．扬程H的测定与计算

取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面，列机械能衡算方 程：

pupuz1?1?1?H?z2?2?2??Hf?g2g?g2g22

（1－1）

2

由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项?Hf，速度平方差也很小故可忽略，则有 H?(z2?z1)?p2?p1 （1－2） ?g 式中： z2?z1，表示泵出口和进口间的位差，m；

ρ——流体密度，kg/m ； g——重力加速度 m/s；

p1、p2——分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa； u1、u2——分别为泵进、出口的流速，m/s； z1、z2——分别为真空表、压力表的安装高度，m。

由上式可知，只要直接读出真空表和压力表上的数值，及两表的安装高度差，就可计算出泵的扬程。 3．轴功率N的测量与计算

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N?Ne?k （W） （1－3）

泵的有效功率Ne可用下式计算：

Ne?HQ?g （1－4）

其中，Ne为电功率表显示值，k代表电机效率，可取k＝0.6。

4．效率η的计算

泵的效率η是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功，轴功率N是单位时间内泵轴从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。

故泵效率为 ??二、实验步骤及注意事项

1．实验步骤：

（1）关闭设备所有阀门，清洗水箱，并加装实验用水,

（2）打开离心泵进口阀Q101、开启J102给离心泵灌水，然后全关离心泵流量调节阀J101、J102，

打开总电按钮，启动离心泵，等离心泵工作正常后通过阀J102调节流体流量到实验指定值，开始实验，每次测量时分别记录下离心泵前后真空表、压力表的指示值和功率表读数。

（4）测取10组左右数据后，可以停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵型号，额定流量、额

定转速、扬程和功率等），停泵前先将出口阀关闭。

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NeN?HQ?g?100% （1－5） N