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1、实验指导书南昌大学机电工程学院热能与动力教研室编实验一离心风机性能一、实验目的1熟悉风机性能测定装置的结构与基本原理.2掌握利用实验装置测定风机特性的实验方法.3.通过实验得出被测风机的气动性能(P-Q,Pst-Q,nin-Q,nstjn-Q ,N-Q曲线)4通过计算将测得的风机特性换算成无因次参数特性曲线.5将试验结果换算成指定条件下的风机参数.二、实验类型本实验为验证型兼有设计型的特点.三、实验台的结构如图所示.根据国家关于GB1236通风机空气动力性能实验方法标准，设计并制造了本试验装置本 试验装置采用进气试验方法，风量采用锥形进口集流器方法测量装置主要分三部分(见图1). 试验风管主要
2、由测试管路，节流网,整流栅等组成空气流过风管时，利用集流器和风管测出空 气流量和进入风机的静压Pestl，整流栅主要是使流入风机的气流均匀.节流网起流量调节作 用.在此节流网位置上加铜丝网或均匀地加一些小纸片可以改变进入风机的流量.测功率电机 6,用它来测定输入风机的力矩，同时测出电机转速，就可得出输入风机的轴功率.二、实验台的结构及测试原理实验台的结构如上图所示主要由二部分组成:1、实验风管风管进风口为锥形集流器，在集流器的一个断面上，设有四个测压孔,用橡胶 管接到U形管测压板上，用以测出进入风机的进口静压Pstj风管内装有节流网 和整流栅节流网可以用来调节空气流量(可用小硬纸片吸附在网上以
3、减小通风 面积)，而整流栅可以起到使流入风机所流均匀的作用.在距风机进口处的风管断 面上也设有四个测压孔，同样用橡胶管接到另一个U形管测压板上，用以测量进 口通风机静压Psti测压介质为酒精.2、被测风机包括进风口、叶轮和蜗壳风机的进风口用法兰与试验风管的接头相联接. 实验台采用进气实验方法。实验台在一定工况下(利用在节流网上加纸片来调节 流量)运行时，空气流经风管进入风机，被叶轮抽出风机出口。在集流器上测出 集流器负压Pstj,在风机进口 测孔 处测定进口风管压力Pstl,同时，读取 控制箱上电流及电压的数值，测得了上述Pstj、Pstl、U和I等实验数据以后， 再利用已知的实验台原始参数，
4、通过它们之间的关系式，就可以计算出该工况下 的其它所需要的风机参量。三、实验台的原始参数及其性能指标风管直径 集流器直径 集流器流量系数风管常数被测风机的叶轮直径风机进口直径 风机出口直径 风机额定转速 气体常数R四、气动性能计算D1 P =0.28m dn=0.21m a=0.96 11/D1P=3.8 (ll=3.8Dlp) D=0.28m Dl=0.28m D2=0.211(当前直径) 2900转/分 取 288.5J/kg=L 129Ai(|)1、流量的计算:式中:Q 通风机体积流量(m3/s)Al 集流器后面静压测点所在断面面积(m2)丨Pstj | 集流器测压断面静压值(mmH20
5、),可根据测压介质换算.Y 气体重度(kgf/m)0 锥形集流器流量系数0=0.982、通风机进口动压:Pdl=0.96 | Pstj |3、通风机出 口动压;Pd2=0.051v(Q / A2)2 (N/m2)式中:A2通风机出口断面面积(m2)4、通风机全压:P= | Pstl | -0.85PdlPd25、通风机静压:Pst= | Pstl | -0.816 | Pstj |6、通风机全压总效率：n=PQ/102N(2) 、通风机静压总效率：n st= PstQ/102 式中：KT -疗uico討 n woocos:功率因数取0.85 n :电机效率取0.79五、实验步骤1、进行第一工况
6、下的测试记下两个测压管上的计数Pstj、Pst 1、同时测 定电机功率并记下测试环境的大气压力Pa和温度t.2、在节流网上均匀对称地加上一定量的小园纸片来调节进行风量，以改变风 机工况.每调节一次风量，即改变一次工况(一般取6个工况，包括全开和全闭)每 一工况下,全面进行一次测试，即测量Pstj、Pstl,以及大气压Pa和现场温度t. 最后一个工况(即全闭工况)测试时，用纸片或大张纸将节流网全部堵死，使 Pn=0。3、测定了不同工况下的上述实验数据以后，利用已知实验台原始参数和试验 环境参数，通过它们之间的关系式，就可以算出各工况下的风机工作参量：流量 Q、全压P,风机静压Ps t、工率N、全
7、压效率n、和静压效率n St,就可以给出风 机气动特性曲线和无因次参数特性曲线，并能换算出指定条件下的风机参数.六、实验数据记录表1风机性能测定实验记录出口直径 D2 =0.2m 集流器直径：dn =0.21m: 大气温度：t = C被测风机型号:4722.8A 风机尺寸:进口直径Dl = 0.28m 风管直径:Dip = 0.28m 气压力:Pa = Pa ;七、实验结果处理测试 工矿进口风管压力Pstl集流气负压Pst lj电压U电流I(mmH20)pa(mmH20)paVA1234561、测试数据的整理计算。2、绘制被测风机的空气动力性能曲线。3、将测得参数换成无因次量,绘制无因次性能曲
8、线4、将实验结果换算成指定条件下的风机参数实验二离心泵综合实验一、实验目的本实验台是可以进行离心泵特性曲线测定实验，离心泵汽蚀实验和离心泵启停及串并联实验 的一种多功能综合实验台通过实验，使学生掌握离心泵基本性能参数的测量方法，培养学生 的综合分析能力,实验动手能力，数据处理以及查阅资料的能力,着重培养独立解决实际问题 的能力，创新能力和组织管理能力.二、实验类型本实验为综合型兼有设计型的特点.三、实验仪器实验台的结构如图所示.实验台的结构如图所示，主要有泵I、泵II、计量水箱、储水箱、压力表、 真空压力表管道及阀门组成。在测定泵的特性曲线时，利用各阀门的开启和调节 形成泵I单泵工作回路，在不
9、同流量下测定一组相应的压力表、真空表和流量的 读数以及电流电压的计数。即可读出一组泵的流量Q,扬程H,输入功率N等数 据，最后可以绘出泵的H Q、N Q、nQ等特性曲线。在进行泵汽蚀实验时 利用相应的阀门开启和调节，开成泵I的单泵工作回路，并使储水罐由于水的抽 出而产生真空，从而使泵的进口压力减小，直到发生气蚀。在进行泵的串并联实 验时，利用相应阀门的开启和调节形成两个泵的串并联回路，测定串联和并联的 运行特性。四、实验步骤1、泵的特性实验：HQ曲线和NQ曲线（1）关闭阀门1、2、3、4、6，向计量水箱加水至阀7上部溢水为止。然 后关闭阀7。（2）启动泵I,由于阀1关闭，此时流量为0,为空载状
10、态。测读真空表、 真空压力表、电压表、电流表的读数。（3）略开阀门1 至一定开度，水泵开始给水，再测读压力表、真空压力表 以及电压表、电源表数、流量数、（关闭阀门 6，计量秒及升数）。（4）逐步开大阀门1，改变泵的流量（一般改变46 次）在每一流量下测 读上述实验数据。测得相应不同流量下的实验数据同，从而可以绘出泵的特性曲 线。根据：H= Z+PY+Z+2u2 -u2扬程式中：P1压力表读数，MpaP2真空表读数，Mpa,以米为单位，1Mpa=100my 一水的容重N/m?Z 压力表至真空表接出点位置差，即表相对高度（以米为单位）Ul、U2进出口流速，一般进出口管径相同，所以：U1=U2,即u
11、2 -u22g=0流量Qi由计量水箱实际测验出:V31t式中：V以米计。t：秒。则Q=m3 /秒。水泵电机轴功率由下式计算：uicos 巾nZ1 、N= （kw）1000式中：I 电流表读数（A）U 电压表读数（ V）COS 功率因数，取0.77nm 电机效率，取0.65从Q=0开始，得到不同的流量Q值，对应不同的扬程H,将这些点光滑的连接起来，即为水泵的H-Q曲线。根据不同流量时速的功率N,绘制NQ曲线。将实验数据列入下表：UI丨丨丨丨丨n-Q 曲线（效率、流量曲线）由公式：rQH即可得出该流量下的效率。效率n曲线可在H Q和NQ曲线基础上任取一 个Q值，可由H Q和N Q曲线上找到一个N和
12、H值。任意取若干个Q和N值，可算出若干n值，圆滑连接这些点，可以得到n Q曲线，即该泵的效率曲线。2、泵气蚀实验（1）、实验目的通过泵气蚀的产生，分析泵产生泵气蚀机理，学会确定气蚀佘量的临界值。（2）、实验原理水泵气蚀余量Ah是水泵设计和使用的重要基本参数，气蚀实验是确定Ah 的唯一可靠方法，进行水泵气蚀实验时，我们将泵放在一定工作条件下(即固定 的H、Q、n),而在较大范围内改变泵的进口压力，本实验装置是靠改变水箱内 的真空度来实现的。对于被试泵在转速和流量为定值时泵Ah是不变的，但当进口压力下降到一 定程度时，泵的性能既开始下降，理论上讲，当流量曲线跌落至12%时，泵就 进入了气蚀的临界状
13、态，即 h=Ap/r,测定该工况下的Ah,也就间接的确定了 水泵在该流量下的气蚀余量。即Ah=Psu 2丁 +鸡式中：Ps实验条件下泵吸入口处的液面压强U1水泵进口处的平均流速Pb汽化压力，根据实验条件下的水温查表(3) 、实验步骤(1) 关闭阀门 2、3、4、5、 7，打开阀1、 6。(2) 启动泵I，调节阀门1使流量不变。(3) 在此流量下，将阀门 6 由开启向关闭方向逐步调节，使储水箱内的真 空度逐步增大，使真空表和压力表读数产生变化。继续调节阀门 6，直至压力表 的指针急剧下降为止(即发生气蚀)。(4) 将阀门1调至另一开度，重复上述步骤，可观察出在不同流量下Ah也不 同3、泵的并联实
14、验(1) 、实验目的(1) 了解离心泵的串并联运行工况及其特点。(2) 绘制泵的串并联运行曲线。(2) 、实验原理当单台泵不能满足需要流量时，可采用 2台泵(或两台以上)并联运行方式， 离心泵1、11并联后扬程不变，而流量Q是这两台流量之和，Q并=Q1+Q2，并联 后的系统特性曲线同，是在不同扬程下，用计量水箱测得流量Q并，绘出Q并-H 并曲线。H并可由压力表真空表读出。(3) 、实验步骤(1)打开阀 4、5，关闭阀 3、7。(2) 启动泵I和泵II,运行正常后，打开阀1、2。(3) 调节阀 1 和 2，使两压力表的扬程一致，且与单泵运行时间相同。(4) 用关闭阀6用计量水箱进行流量Q的测量。4、泵的串联运行当单台泵工作不以提供所需扬程时，可采用 2 台泵(或两台以上)串联方式 运行，离心泵串联后，通过每台泵的流量是相同的，而合成压头是两台泵的压头 之和，串联后的系统特性曲线，是通过阀门调节得到Q串及H串，从而绘出Q串 -H 串曲线。1、实验步骤(1) 打开阀 2、3、5、，关闭阀 1、4、7、6。(2) 接通电源，首先启动泵I,运行正常后，再启动泵II。(3) 调节阀 2、3，使流量与单台泵运行时相同。(4) 在压力表上进行扬程H1和H2读数。 根据实验，记录数据，填入表格，进行整理计算，并分别绘出 H1-Q 曲线，H2
