u(m/s)3.5003.0002.5002.0001.5001.0000.5000.0000.000u~R关系曲线u(m/s)乘幂 (u(m/s))20.00040.00060.00080.000100.000R(cmHg)
5.如何检验实验装置中的空气已经排净?
答:排空气操作后,在离心泵运行的状态下,关闭管路中的流量调节阀和各压差计上的平衡阀,观察各压差计上的读数为0是时,表示系统内的空气已经排净。
实验四 离心泵特性曲线的测定
1. 根据离心泵特性曲线实验所测定的读数,列举某一流量Qi(m3/s)下的实际扬程H;轴功率N;总效率η的计算过程,并提供数据完整的原始数据、计算结果表和绘制H—Q;N—Q;η—Q特性曲线图。
答: 计算条件: 进出口压力、真空表间的垂直距离hO=0.125(m); 按η传=1计
进出口管内径d1 = 0.048(m) d2 = 0.031(m)
根据电机编号1194的效率η与电机输入功率(W)曲线图,查得电机效率η电(%)数据表你列如下。
计算示例:
a. 功率1=格数1×C=48×40=1920(W) 计算结果表你列如下。
u1?Q?b流速计算
??d124?3u2?Q???d124?3?5.816710??3.2?m3/s???2.304?10?34
?5.8167?10??7.71?m3/s???9.61?10?44
2P2?Pu2?u121He1?h0???g2g c.扬程计算
1.15?105?2.5?1047.712?3.22?0.125??
1000?9.812?9.81?16.9?m?He1gQ1??10?3?总1?NN1?N电机1?电机1?传16.9?9.81?5.8167d.轴功率计算 ?1920?79.9% e.总效率计算 ?1534.08?1534.08?W??62.86%同理其他数据按以上公式计算得表内结果:
离心泵特性曲线实验原始数据记录及计算结果表 功率表常数 C=40 功率(W)=格数×C
参数流量积算仪 流量Q 压力表读数 真空表读数 功率表 电机输入功率 电机效率 扬程H 次序 读数(m3/h) (l/s) (MPa) (MPa) (格数) (W) η电(%) (MH2O) 轴功率N (W) 泵总效率 η(%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 20.94 20.00 18.96 17.66 17.00 14.40 10.18 8.86 6.20 3.19 0.00 5.8167 5.5556 5.2667 4.9056 4.7222 4.0000 3.0500 2.4611 1.7222 0.8861 0.0000 0.115 0.125 0.134 0.146 0.152 0.168 0.189 0.196 0.204 0.206 0.209 0.0250 0.0230 0.0216 0.0190 0.0180 0.0150 0.0102 0.0085 0.0070 0.0040 0.0000 48.0 47.0 46.0 45.0 44.5 41.5 38.0 34.0 31.0 27.0 23.5 1920 1880 1840 1800 1780 1660 1520 1360 1240 1080 940 79.9 79.9 79.8 79.8 79.7 79.1 78.5 77.5 76.4 74.4 72.4 16.90 17.50 18.04 18.72 19.10 19.96 21.12 21.42 21.85 21.19 21.43 1534.08 1502.12 1468.32 1436.40 1418.66 1313.01 1193.20 1054.00 947.36 803.52 680.56 62.86 63.49 63.48 62.72 62.37 59.65 52.96 49.07 38.97 22.92 0.00 扬程H(mmH2O)流量Q-扬程H曲线图系列1多项式 (系列1)y = -0.2427x2 + 0.6778x + 21.22R = 0.99062流量Q--轴功率N曲线图系列2多项式 (系列2)18001600y = -5.239x + 181.76x + 662.28R2 = 0.9973225.0020.0014001200轴功率N(W)0123456715.00100080060010.005.004002000.000流量Q(l/s)01234567流量Q(l/s)
流量Q--总效率η曲线图系列3多项式 (系列3)70y = -2.4948x + 24.841x + 1.7104R = 0.996226050泵总效率η(%)40302010001234567流量Q(l/s)
2.离心泵启动前为何要引水灌泵?若灌泵后仍不能正常运行,你认为是什么原因?
答:离心泵启动前引水灌泵,可避免泵腔产生气膊,也有利于泵进口的吸人真空度。倘若灌泵后仍不能正常运行,原因有几个方面:a 底阀锈蚀不能自动打开,b 进口管污物堵塞,c 水面上方至泵腔明显的空气泄漏点,d 泵的安装高度大于泵的实际吸入扬程。
3. 根据实验数据所知,泵的输送水量越大进口处的真空度越大,为什么? 答:根据示意图按柏努利方程分析可知: z0?P0?u0?z1?P1?u1?Hf
?g2g?g2ga. 系统流体构成有效回路,形成稳态流动,两截面的位能z0、z1保持不变,大气压P0不变,静压能P0/(?g)不变。
22uub. 两截面间的动能0和1将同步提高。
2g2g
c. 0-0、1-1两截面间无外功加入We ,即无有效压头He 。
d. 由于流体的能量损失与动能成正比,
22Pu2 流量越大越大,Hf响应增大,因此1减
?g2小,即P1减小(真空度增大)。
4.能否在离心泵的进口管处安装调节阀?为什
么?
答:不能。因为在离心泵的进口管处安装调节阀,会增加吸入管路的压头损失,也有出现增加叶轮汽蚀可能性。
5. 两台同型号的离心泵并联,其流量能否增加一倍?若两泵串联,其扬程能否增加一倍?
答:由于流量的增大使管路阻力增加,因此两台同型号的离心泵并联后的总流量必然低于原单台泵流量的两倍。两台泵串联操作的总压头必然低于单台泵压头的两倍。
实验五 板框压滤机过滤常数的测定
1. 据板框压滤机实验所测定的数据,计算出两种过滤条件下的过滤常数K1和K2;过滤介质的当量
滤液体积Ve1和Ve2;过滤介质的当量过滤时间θe1和θe2。并提供数据完整的原始数据表。 答:a.原始数据记录表
过滤介质(滤布)直径d=120mm,数量2块。
4过滤常数计算: 100kPa 组 120kPa 组
2-222-4
K1=2/S·A=2/46.313·(2.262×10) K2=2/S·A=2/18.855·5.116×10 =84.4 (m3/s) =207.3 (m3/s)
过滤介质的当量滤液体积:
Ve=I/S=-24.229/46.313= -0.5232(m3) Ve=I/S=-1.1895/18.855=-0.063(m3) 过滤介质的当量滤液时间:
-4-4
θe=Ve2/K·A2=-0.52322/84.4·5.116×10 θe=Ve2/K·A2=-0.0632/207.3·5.116×10 =-6.339 (S) =-0.037 (S)
总过滤面积:A?2???0.122?2.262?10?2 (m) A=0.02262=5.116×10
222-4
项 实 验 组 数 Ⅰ 目 压力(表压)kPa ΔP1=100kPa 次 滤液体积 相邻V差 算术平均过滤时间 Δθ/ΔV Δθ(s) V(l) ΔV(l) 值 ?(l) θ(s) (s/l) 序 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 0 0.4 0.8 1.2 1.6 2.0 2.4 2.8 3.2 3.6 4.0 4.4 4.8 5.2 5.6 6.0 6.4 6.8 7.2 7.6 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.4 0.2 0.6 1.0 1.4 1.8 2.2 2.6 3.0 3.4 3.8 4.2 4.6 5.0 5.4 5.8 6.2 6.6 7.0 7.4 0 4.3 8.8 14.5 23.7 40.1 70.8 106.2 148.4 199.5 260.3 331.3 410.4 498.1 593.8 696.7 803.9 914.7 1031.2 1148.4 0 4.3 4.5 5.7 9.2 16.4 30.7 35.4 42.2 51.1 60.8 71.0 79.1 87.7 95.7 102.9 107.2 110.8 116.5 117.2 10.75 11.25 14.25 23.00 41.00 76.75 88.50 105.5 127.75 152.00 177.50 197.75 219.25 239.25 257.25 268.00 277.00 291.2 293.00 Ⅱ ΔP2=120kPa 过滤时间 Δθ/ΔV Δθ(s) θ(s) (s/l) 0 3.2 6.8 12.2 19.8 32.3 48.8 68.4 92.6 120.2 150.1 181.5 214.8 250.2 288.4 330.4 376.4 425.6 479.0 535.6 0 3.2 3.6 5.4 7.6 12.5 16.5 19.6 24.2 27.6 29.9 33.3 33.3 35.4 38.2 42.0 46.0 49.2 53.4 56.6 8.00 9.00 13.5 19.0 31.25 41.25 49.00 60.50 69.00 74.75 78.50 83.25 88.50 95.50 105.00 115.00 123.00 133.50 141.50 y = 46.313x - 24.229R2 = 0.9874Δθ/ΔV(s/l)ⅠΔθ/ΔV衡压过滤关系曲线100kpa线性 (Δθ/ΔV(s/l)Ⅰ)y = 18.855x - 1.1895R2 = 0.99221601401201008060402000 衡压过滤关系曲线120kPa系列2线性 (系列2)350250200150100500-5002468`Δθ/ΔV3002468 算术平均值算术平均值