实验一伯努利实验
一、实验目得
1、熟悉流体流动中各种能量和压头得概念及相互转化关系,加深对柏努利方程式得理解。
2、观察各项能量(或压头)随流速得变化规律。
二、实验原理
1、不可压缩流体在管内作稳定流动时,由于管路条件(如位置高低、管径大小等)得变化,会引起流动过程中三种机械能——位能、动能、静压能得相应改变及相互转换。对理想流体,在系统内任一截面处,虽然三种能量不一定相等,但能量之和就就是守恒得(机械能守恒定律)。
2、对于实际流体,由于存在内磨擦,流体在流动中总有一部分机械能随磨擦和碰撞转化为热能而损失。故而对于实际流体,任意两截面上机械能总和并不相等,两者得差值即为机械损失。
3、以上几种机械能均可用U型压差计中得液位差来表示,分别称为位压头、动压头、静压头。当测压直管中得小孔(即测压孔)与水流方向垂直时,测压管内液柱高度(位压头)则为静压头与动压头之和。任意两截面间位压头、静压头、动压头总和得差值,则为损失压头。
4、柏努利方程式
式中:
、——各截面间距基准面得距离(m)
、——各截面中心点处得平均速度(可通过流量与其截面积求得)(m/s)
、——各截面中心点处得静压力(可由U型压差计得液位差可知)()
对于没有能量损失且无外加功得理想流体,上式可简化为
测出通过管路得流量,即可计算出截面平均流速ν及动压,从而可得到各截面测管水头和总水头。
三、实验流程图
泵额定流量为10L/min,扬程为8m,输入功率为80W、实验管:内径15mm。
四、实验操作步骤与注意事项
1、熟悉实验设备,分清各测压管与各测压点,毕托管测点得对应关系。
2、打开开关供水,使水箱充水,待水箱溢流后,检查泄水阀关闭时所有测压管水面就就是否齐平,若不平则进行排气调平(开关几次)。
3、打开阀5,观察测压管水头和总水头得变化趋势及位置水头、压强水头之间得相互关系,观察当流量增加或减少时测压管水头得变化情况。
4、将流量控制阀开到一定大小,观察并记录各测压点平行与垂直流体流动方向得液位差△h1…△h4。要注意其变化情况。继续开大流量调节阀,测压孔正对水流方向,观察并记录各测压管中液位差△h1…△h4。
5、实验完毕停泵,将原始数据整理。
实验二离心泵性能曲线测定
一、实验目得
了解离心泵得构造和操作方法
学习和掌握离心泵特性曲线得测定方法
实验原理
离心泵得主要性能参数有流量Q(也叫送液能力)、扬程H(也叫压头)、轴功率N和效率η。离心泵得特性曲线就就是Q-H、Q-N及Q-η之间得关系曲线。
泵得扬程用下式计算:
He=H压力表+H真空表+H0+(u出2-u入2)/2g
式中:H压力表——泵出口处压力
?H真空表——泵入口处真空度
H0——压力表和真空表测压口之间得垂直距离
泵得总效率为:
其中,Ne为泵得有效功率:
Ne=ρ●g●Q●He
?式中:ρ——液体密度
?g——重力加速度常数
? ?Q——泵得流量
Na为输入离心泵得功率:
Na=K●N电●η电●η转
?式中:K——用标准功率表校正功率表得校正系数,一般取1
? N电——电机得输入功率
??η电——电机得效率
???η转——传动装置得传动效率
三、实验设备及流程:
设备参数:
泵得转速:2900转/分额定扬程:20m
水温:25℃泵进口管内径:
泵出口管内径:35、78mm两测压口之间得垂直距离:0、35m
四、实验操作
1、灌泵
因为离心泵得安装高度在液面以上,所以在启动离心泵之前必须进行灌泵。
2、开泵
注意:在启动离心泵时,主调节阀应关闭,如果主调节阀全开,会导致泵启动时功率过大,从而可能引发烧泵事故。
3、建立流动
4、读取数据
等涡轮流量计得示数稳定后,即可读数。注意:务必要等到流量稳定时再读数,否则会引起数据不准。
五、作业
序号
涡轮流量计(m3/h)
P真(Pa)
P表(Pa)
N(kw)
以一组数据计算Q、He、Ne、η
实验三过滤实验
一、实验目得
1、了解板框过滤机得构造和操作方法。
2、掌握恒压过滤常数得测定方法测定恒压过滤常数;虚拟滤液体积;虚拟过滤时间。
二、基本原理
对于不可压缩滤渣,在恒压过滤情况下,滤液量与过滤时间得关系可用下式表示:
(V+Ve)2=KS2(t+te)
上式也可写成:
(q+qe)2=K(t+te)
微分后得到