实验实训5 测定管路特性曲线.doc

实验实训五测定管路特性曲线

(1)巩固和加深对能量损失、管路系统阻抗、水泵扬程、管路特性曲线等概念的理解;
(2)掌握管路特性曲线的测量和计算方法;
(3)掌握水泵启动和停机的操作;
(4)掌握压力和流量的测量方法和测量仪表的使用;
(5)了解操作条件的含义,以及对管路特性曲线的影响。

(1)利用实验装置测量相关参数,计算,绘制管路特性曲线;
(2)改变操作条件,测量并绘制不同操作条件下的管路特性曲线。要求总共完成三条管路特性曲线的绘制;
(3)比较不同操作条件下管路特性曲线的特点。

图5-1管路特性曲线实验装置示意图
图5-1 为可供参考的实验装置示意图,该装置应具备下列几个主要部分并符合一定的要求:
1-水箱,要求水泵吸水口和出水口水位相同并恒定不变,以简化能量方程和相关计算;
2-离心泵(包括底阀等附件);
3、4-压力表,用于测定管中流体压力;
5-截止阀;
6-流量计;
7-管路系统,走向和布置并无一定之规,但应能使流体产生较大的能量损失,表现为和的较大差异。为简化计算,应使用相同管径,以保证流速相等。同时让水泵出口和管道出口的高度差为0。

列出两个测压点断面1-1和2-2间能量方程:
其中,,因此
忽略水泵的阻力,即为流体流过管路系统的能量损失。
而水泵扬程完全用于克服管道阻力,因而
在包括水泵在内的管路系统中若阻抗为,水泵扬程为,流量为,则
其中,为吸水口和出水口的位置差。此处为0,故管路特性曲线方程为
从而
在某一操作条件下为常数,根据测定的压力差计算之后,即可按上式计算。然后假定不同的流量计算相应的水泵扬程,从而绘制该管路系统某一操作条件下的特性曲线。

(1)关闭截止阀;
(2)向底阀注水,到水泵吸入管充满为止;
(3)启动离心泵;
(4)开启截止阀,使阀门固定在某较小开度;
(5)检查管路系统是否有泄漏,检查压力表和流量计工作是否正常;
(6)压力表和流量计读数稳定之后,记录、和;
(7)开大阀门以改变操作条件,待流动稳定后,记录、和;
(8)将阀门开到更大位置,待流动稳定后,记录、和;
(9)离心泵停机,结束实验;
(10)将所有数据记录在表5-1中。
表5-1 实验数据表
操作条件
计算出的值
操作条件1
操作条件2
操作条件3

(1)使用220伏电源,注意电气安全;
(2)系统如有泄漏应立即停机,处理泄漏之后重新开始实验。

取其中一组数据(、和)按下列步骤计算相关参数。
(1)计算水泵扬程
(2)计算管路阻