主頁 > 技術文章（zhāng） > 化工流動過程綜合實驗裝置說明書 2025-07-18

化工流動過程綜合（hé）實驗裝置說明書

一（yī）、化工流（liú）動過（guò）程綜合實驗裝（zhuāng）置說明書-實驗目的：

二、實驗內容:

三、實驗原理:
1.直（zhí）管摩擦係數l與雷諾數Re的測定（dìng）:

3.離心泵特性曲（qǔ）線:

4.管路特性曲線:
當離心泵安裝在特定的管路係統中工作時，實際的工作壓（yā）頭和流量不僅與離心（xīn）泵本身的性能有關，還與（yǔ）管路特性有關，也就是說，在液體輸（shū）送過程中，泵和管路二者相互製約的。
管路特性（xìng）曲線是指流體流經（jīng）管路係（xì）統的流量與所需壓頭之（zhī）間的關（guān）係。若（ruò）將泵的特（tè）性曲線與管（guǎn）路特性曲線在（zài）同一（yī）坐標圖上，兩曲線交（jiāo）點即為泵的在該管路的工作點。因此，如同通過（guò）改變閥門開度來改變管路特性（xìng）曲線，求（qiú）出泵的特性曲線一（yī）樣，可通過改變泵轉速來改變泵的特性曲線，從（cóng）而得出（chū）管路特性曲線。泵的壓頭H計算同上。
5.流量計性（xìng）能（néng）測定:

用渦輪流量計作為標準流量計來（lái）測量流量V_S。，每一個流量在壓差計上都有一對應的讀數，將壓差計讀數△P和流量V_s繪製成一條曲線，即流量標定曲線。同時利（lì）用上式整理數據可進一步（bù）得到（dào）C—Re關係曲線

四、實驗裝置的基本情況（kuàng）:
1.實驗裝（zhuāng）置流程示意（yì）圖:

實驗裝置流程簡介
①流體阻力測量：
水泵2將儲水槽1中（zhōng）的水抽出，送入實驗係統，經玻璃轉子流量計22、23測量流量，然後送入被測直管段測量流體流動阻力，經回（huí）流管流回儲水槽1。被測（cè）直管段流體流動阻力ΔP 可根據（jù）其數值大小分別采用變送（sòng）器12或空氣—水倒置Ｕ型管（guǎn）來測量。
②流量計、離心（xīn）泵性（xìng）能測定（dìng）：
水泵2將水槽（cáo）1內的水輸送到實驗係統，流體經渦輪流量計13計量，用流量調節閥32調節流量，回到儲水槽。同時測量文丘裏流量計（jì）兩端的壓差，離心泵進出口壓（yā）強、離（lí）心泵電機輸入功（gōng）率並記錄。
③管路（lù）特性測量：
用流（liú）量調節閥32調節流量到某一位置，改（gǎi）變電機頻率（lǜ），測定渦（wō）輪流量計的頻率、泵入口壓強、泵出口壓（yā）強並記錄。
2.實驗設備主要技術（shù）參數：
表-1實驗設備主要技術參數

序號	名稱	規格	材料
1	玻璃（lí）轉子流量計	LZB—25 100~1000（L/h） LZB—10 10~100（L/h）
2	壓差傳感器	型號LXWY 測（cè）量範圍0--200 KPa	不鏽（xiù）鋼
3	離心泵	型號WB70/055	不鏽（xiù）鋼
4	文丘裏流量計	喉徑0.020m	不鏽鋼
5	實驗（yàn）管路	管徑0.043m	不鏽鋼
6	真空表	測（cè）量範圍0.1-0MPa 精度1.5級（jí）, 真空表測（cè）壓位置管內徑d₁=0.028m
7	壓力（lì）表	測（cè）量範圍0-0.25MPa 精度1.5級壓強表測（cè）壓位置管內徑d₂=0.042m
8	渦輪流（liú）量計	型號LWY-40 測量範圍0—20m³/h
9	變頻器	型號N2-401-H 規格：（0-50）Hz

表-2 實（shí）驗設備主要技術參數

第一套：光滑管：管徑d-0.008(m) 管長L-1.70(m)
粗糙（cāo）管：管徑（jìng）d-0.010(m) 管長L-1.70(m)
真空表與壓強表測壓口之間的垂直距離h₀=0.23m

第二套：光滑管：管徑d-0.008(m) 管（guǎn）長（zhǎng）L-1.70(m)
粗糙管：管（guǎn）徑d-0.010(m) 管長L-1.70(m)
真（zhēn）空（kōng）表與（yǔ）壓強表（biǎo）測壓（yā）口之間的垂直距離h₀=0.23m

3.實驗裝置麵板圖：

五、實驗方法及步驟：
1．流體阻力測量
（1）向儲水槽內注水至水滿為止。(最好使（shǐ）用蒸餾水，以（yǐ）保持流體清潔)
（2）光滑管阻力測定：
① 關閉粗糙管路閥門8,17,20，將光滑管路閥門9,19,21全開，在流量（liàng）為零條件下，打（dǎ）開通向倒置U型管的進水閥29,31，檢查導壓管內是否有氣（qì）泡存在。若倒置U型管內液柱高（gāo）度差不為零，則表明導壓管內存在氣泡。需要進行（háng）趕氣泡操作。導壓係統如圖4所示操作方法如下：
加大流量，打（dǎ）開U型管進出水閥門29,31，使倒置U型管內液體充分流動，以趕出（chū）管路內的氣泡；若觀察氣泡已趕淨，將（jiāng）流量（liàng）調（diào）節閥24關閉，U型管進出水閥29,31關閉，慢慢旋開倒置（zhì）U型（xíng）管上部的放空閥26後，分別緩慢打開閥（fá）門28、30，使液柱降至中點上下時馬上關閉，管內形成氣—水柱（zhù），此時管內液柱高度（dù）差不一定為零。然後關閉放空閥（fá）26，打開U型管進出水閥29,31，此時U型管兩（liǎng）液柱的高度（dù）差應為零（líng）（1—2mm的高度差（chà）可以忽略），如不為零則表明管路（lù）中仍有氣泡存在，需要重複進行趕氣泡操作。

圖-4 導壓係統示意圖（tú）

3、4-排（pái）水閥；11-U型管進水閥；12-壓力傳（chuán）感器；26-U型管放空閥；27-U型管
② 該裝置兩個轉子流量計並聯連接，根據流量（liàng）大小選擇不同（tóng）量程的（de）流量計測量流量。
③ 差壓（yā）變送器與倒置（zhì）U型管亦是（shì）並聯連接，用於測量壓差（chà），小流量時用∪型管壓差計測量，大流量時（shí）用差壓變送器（qì）測量。應（yīng）在最大流量和最小流量之間進（jìn）行實驗操作，一（yī）般測（cè）取15～20組數據。
注（zhù）：在（zài）測大流（liú）量的壓（yā）差時應關閉U型管的進出水閥29,31，防止水利用U型（xíng）管形成（chéng）回路影響實驗數據。
(3) 粗糙管阻力測定：
關閉光滑管閥，將粗糙管閥全開（kāi），從小流量（liàng）到最大流量，測取15~20組數據。
(4) 測取水箱水溫。待數據測（cè）量完畢，關（guān）閉流量調（diào）節閥，停泵。
(5) 粗糙管（guǎn）、局部阻力測量方法同前。
2．流量計、離心泵性能測定
（1）檢查流量（liàng）調節閥32，壓力表4的開（kāi）關及（jí）真空（kōng）表3的開關是否關閉(應（yīng）關閉)。
（2）啟動離心泵，緩慢打開調節閥32至全開。待係統內流體穩定，即係統內已沒有氣體，打開（kāi）壓力表和真空表的開關，方可測取數據。
（3）用閥門32調節流量，從流量為零至最（zuì）大或流量從最大到零，測取 10～15組數據，同時記錄渦輪（lún）流量計頻率、文丘裏流量計的壓（yā）差、泵入口壓強、泵出口壓強（qiáng）、功率表讀數（shù），並記錄水溫。
（4）實驗結（jié）束（shù）後，關閉流量調節閥，停泵，切斷（duàn）電源。
3．管路特性的測量
（1）測量管路特性（xìng）曲線測定時，先置流量調節閥（fá）32為某一（yī）開度，調節離心泵（bèng）電機頻（pín）率（調節範圍50—20Hz），測取 8～10組數據，同時記錄（lù）電機頻率、泵入口壓強、泵出口壓強、流量計讀數，並記錄水（shuǐ）溫。
（2）實驗結束後，關閉流量調節閥，停泵，切斷電源。
六、實驗注意事項
1．直流數（shù）字表操作方法請仔細閱讀說明書，待熟悉其性能和使用方（fāng）法後再進行使用操（cāo）作。
2．啟動離心泵之前（qián）以及從光滑管阻力測量過渡到其它測（cè）量之前，都必須檢查所有流（liú）量調節閥是否關閉。
3.啟動離心泵後，注意離心泵的轉向，反轉時要（yào）調整380V電源（yuán）接電順（shùn）序，使之正轉運行。
4．利用壓力傳感器測量大流量下△P時,應切斷空氣—水倒置（zhì）∪型玻璃管的閥門否則將影（yǐng）響測量數值（zhí）的準確。
5．在實驗過程中每（měi）調節一個流量之後應待流（liú）量和直管壓降的數據穩定以後方可記錄數據。
6. 若（ruò）之前較長時間未做實驗（yàn），啟動離心（xīn）泵時應先盤軸轉動，否則易燒壞電（diàn）機（jī）。
7. 該裝置電路采用五線三相製（zhì）配電（diàn），實驗（yàn）設備應良好接地。
8. 啟動離心泵前（qián），必須關閉流量調節閥，關閉壓力表和真空表的開關（guān），以免損壞測量（liàng）儀表。
9. 實驗（yàn）水質要清潔，以免影響渦（wō）輪流量計運行。
七、附數據處理過程舉例：

5.管路（lù）特性的測定：
當離心泵安裝在特（tè）定的管路係統中工作時，實際的工作（zuò）壓頭和流量不僅與離心泵本身（shēn）的性能有（yǒu）關，還與管路特性有關，也就是說，在液體輸送（sòng）過程中，泵和管路二者是相互製約（yuē）的。
管路特性曲（qǔ）線是指流體流經管路係（xì）統的流量與所需壓頭之間的關係。若將泵（bèng）的特性曲線與管路特性曲線繪製在同一坐標（biāo）圖上，兩曲線交點即為泵（bèng）在該管路的工作點。因此，如同通過改變閥門（mén）開度來改變管路特性曲線（xiàn），求出泵的特性（xìng）曲線一樣，可通過（guò）改變泵轉速來改變泵的特性曲線，從而得出管路（lù）特性曲線。泵的壓頭H計（jì）算方法（fǎ）同上。
附：實驗數據表

表3 流體（tǐ）阻力實驗（yàn）數據記錄（光滑管內（nèi）徑8mm、管（guǎn）長（zhǎng）1.682m）
（液體溫（wēn）度34.2℃ 液體密度ρ=993.91kg/m 液體粘度μ=0.73mPa.S）
序號			流量(l/h)						直管壓差ΔP											ΔP （Pa）				流速u (m/s)					Re							λ
									（kPa）					（mmH2o）
1			1000						98.6											98600				5.53					60223							0.03054
2			900						81.4											81400				4.98					54201							0.03113
3			800						64.5											64500				4.42					48178							0.03122
4			700						50.6											50600				3.87					42156							0.03199
5			600						39.1											39100				3.32					36134							0.03364
6			500						28.5											28500				2.76					30111							0.03531
7			400						19.0											19000				2.21					24089							0.03678
8			300						11.4											11400				1.66					18067							0.03924
9			260						8.7											8700				1.44					15658							0.03987
10			220						6.6											6600				1.22					13249							0.04224
11			180						4.8											4800				1.00					10840							0.04589
12			140						3.4											3400				0.77					8431							0.05373
13			100											161						1570				0.55					6022							0.04863
14			90											136						1326				0.50					5420							0.05071
15			80											111						1082				0.44					4818							0.05238
16			70											83						809				0.39					4216							0.05116
17			60											58						566				0.33					3613							0.04866
18			50											41						400				0.28					3011							0.04953
19			40											23						224				0.22					2409							0.04342
20			30											16						156				0.17					1807							0.05369
21			20											10						98				0.11					1204							0.07551
22			10											4						39				0.06					602							0.12081
表4 流體阻力實驗數據記錄（直管內徑10mm、管長1.70m）
（液體溫度34.2℃ 液體密度ρ=993.91kg/m 液體粘度μ=0.73mPa.S）
序號			流量 (l/h)				直管壓差ΔP												ΔP （Pa）						流（liú）速u (m/s)					Re					λ
							（kPa）				（mmH2o）
1			1000				133.3												133300						3.54					48178					0.126
2			900				111.4												111400						3.18					43361					0.130
3			800				87.7												87700						2.83					38543					0.130
4			700				69.2												69200						2.48					33725					0.134
5			600				52.9												52900						2.12					28907					0.139
6			500				38.8												38800						1.77					24089					0.147
7			400				26.3												26300						1.42					19271					0.155
8			300				15.6												15600						1.06					14454					0.164
9			260				12.1												12100						0.92					12526					0.169
10			220				9.0												9000						0.78					10599					0.176
11			180				6.5												6500						0.64					8672					0.190
12			140				4.9												4900						0.50					6745					0.236
13			100								249								2428						0.35					4818					0.230
14			90								212								2067						0.32					4336					0.241
15			80								180								1755						0.28					3854					0.259
16			70								135								1316						0.25					3372					0.254
17			60								100								975						0.21					2891					0.256
18			50								81								790						0.18					2409					0.299
19			40								56								546						0.14					1927					0.323
20			30								38								371						0.11					1445					0.389
21			20								19								185						0.07					964					0.438
22			10								7								68						0.04					482					0.645
表5 局（jú）部阻力實驗數據表
序號		Q（l/h）						近端壓差					遠端壓差					u（m/s）					局（jú）部阻力壓差								阻力係數ζ
1		1000						58.5					59.3					1.573					57700								46.7
2		800						37.2					37.7					1.258					36700								46.4
表6 離心泵（bèng）性能（néng）測定實驗數據記錄
（液體溫度33.1℃ 液體密度ρ=994.25kg/m 、泵進出口高度=0.23米）
序號	入口壓力 P1 (MPa)					出口壓力（lì） P2 (MPa)						電機功率 (kw)				流（liú）量 Q (m³/h)					壓頭h (m)						泵軸功（gōng）率 N （w）						η (%)
1	0.008					0.04						0.75				11.12					5.2						450						34.488
2	0.007					0.075						0.8				10.23					8.6						480						49.873
3	0.006					0.094						0.79				9.31					10.5						474						55.783
4	0.004					0.113						0.77				8.20					12.2						462						58.790
5	0.002					0.128						0.74				7.30					13.6						444						60.396
6	0					0.144						0.71				6.28					15.0						426						59.886
7	0					0.167						0.66				5.19					17.4						396						61.614
8	0					0.17						0.61				4.21					17.7						366						55.035
9	0					0.18						0.55				3.31					18.7						330						50.777
10	0					0.189						0.51				2.53					19.6						306						43.922
11	0					0.198						0.45				1.47					20.5						270						30.284
12	0					0.204						0.41				0.72					21.1						246						16.768
13						0.213						0.38				0.00					22.1						228						0.000
表（biǎo）7 離心（xīn）泵（bèng）管（guǎn）路特性（xìng）曲線
液體溫度33.1℃ 液體密度ρ=994.25kg/m 泵進出口高度=0.23米
序號					電機頻率 Hz					入口壓力P1 (MPa)					出口壓力P2 (MPa)											流量Q (m³/h)						壓頭h (m)
1					50					0.008					0.043											11.13						5.46
2					48					0.008					0.041											10.92						5.25
3					46					0.007					0.041											10.64						5.15
4					44					0.007					0.032											10.29						4.23
5					42					0.006					0.029											9.93						3.82
6					40					0.005					0.026											9.48						3.41
7					38					0.004					0.023											9.01						3.00
8					36					0.004					0.02											8.55						2.69
9					34					0.003					0.017											8.07						2.28
10					32					0.002					0.015											7.58						1.97
11					30					0					0.012											7.11						1.46
14					26					0					0											6.14						0.23
16					20					0					0											4.66						0.23
18					16					0					0											3.69						0.23
19					10					0					0											2.18						0.23
20					0					0					0											0						0.23
表8 流量計性能測定實驗數據（jù）記（jì）錄

序號				文丘裏流量計 (kPa)						文丘裏流量計 (Pa)							流量（liàng）Q (m³/h)					流速u (m/s)						Re						Co
1				51.5						51500							11.12					2.128						121311						0.969
2				43.6						43600							10.23					1.958						110163						0.969
3				37.3						37300							9.31					1.782						100256						0.954
4				29.2						29200							8.20					1.569						88303						0.949
5				23.5						23500							7.30					1.397						78611						0.942
6				18.3						18300							6.28					1.202						67627						0.918
7				12.8						12800							5.19					0.993						55889						0.907
8				9.3						9300							4.21					0.806						45336						0.864
9				6.2						6200							3.31					0.633						35644						0.832
10				4.4						4400							2.53					0.484						27245						0.754
11				2.4						2400							1.47					0.281						15830						0.594
12				1.1						1100							0.72					0.138						7753						0.429

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流（liú）體力學綜（zōng）合（hé）實驗裝置使用說明書
《典型零件》實（shí）測繪圖訓練裝（zhuāng）置
製冷製熱工作原理及實驗目（mù）的
挖掘（jué）機液壓模（mó）擬訓練平台操作說明
中溫法（fǎ）向輻射率測量儀實驗裝置的介紹及使用說明
傳感器實驗台的特點及維護
熱電偶校驗儀使用說明
熱電阻校驗裝置使用說（shuō）明
做燃料電池教具實驗要注意什麽
電機及電氣技術實驗的基（jī）本要求及安全操（cāo）作規程
交流及直流（liú）電源實（shí）驗操作說（shuō）明
傳感器實驗台溫（wēn）度控（kòng）製儀表操作說明
衝擊（jī）水浴除（chú）塵（chén）器實驗裝置使用說明
變壓器耦合推挽功率放大器實（shí）驗（yàn）說明
平麵磨床麵（miàn）板器件（jiàn）布局圖及電路實訓單元故障現象
定時兼報警記錄儀的使用方法
淺（qiǎn）談（tán）職高《電子線路》教學（xué）中學（xué）生能力的培養
試（shì）析（xī）自（zì）動（dòng）化專業（yè）實驗實訓室建設與實踐教學體係改革
淺析創新電工電子實訓教學模式提高（gāo）學（xué）生自主操作能力
談《維修電工》工學結合（hé）一體化（huà）教學
電氣自動化技（jì）術專業生產性實訓模式創新
淺談電工學實驗在中專專業課教學中的作用
化工電氣自動化專業（yè）實（shí）訓室建（jiàn）設探討
淺談液壓（yā）係統汙染物的防與治
關（guān）於《液（yè）壓與氣（qì）動技（jì）術》課（kè）程教學探索
試析“新能源導論與創（chuàng）新實踐”教學體會與實踐
淺談（tán）電力局辦公自動化（huà）係統的開發模型
兩電極電化學CO傳感器的研製
傳感器教（jiāo）學中（zhōng）學生創新素質的培（péi）養（yǎng）
中職實訓基地建設的（de）探索與實（shí）踐
基於ＰＬＣ多（duō）台空調機組的自動控製設計
淺談析基於FMS的機電一體化教學（xué）培訓係統開發
電工電（diàn）子實驗技能正確使用（yòng）的認識
改（gǎi）善機電一體化（huà）傳動管控教學改革
淺談（tán）電工電子設備中的各（gè）種“地”作用
光機電一體化設備（bèi）中變頻器怎麽判斷故障
中職學生實驗中（zhōng）對二極管電（diàn）路（lù）認識
電工電子實訓中常見問（wèn）題總結（jié）
工（gōng）程機械實訓室建設的實習報告
中職學生為什麽要學電工電子嗎
在電工電子實訓（xùn）中幾種二極（jí）管的測試技巧
關於中職機電（diàn）一體化專業技（jì）能體係的構建
關於中（zhōng）職（zhí）機電一體化專（zhuān）業學生技能實訓探索
電工電子實驗中對輸入（rù）電阻（zǔ）和輸出電阻的認識
中職學生如（rú）何上好機電一體化課程
淺談PLC可編程序控製器在電氣設備中作用
中職機電一體（tǐ）化設備組裝與（yǔ）調試競賽規程
淺談中職機電一體化實習（實（shí）訓）教學考核規範與標準
淺談中職教師汽車專（zhuān）業（yè）技能標準的差異及對（duì）策（cè）
淺談煤礦自動化機電技術探索
淺談中（zhōng）職汽車一般常見故障的診斷方法
中職對（duì）機電一體化計算機基礎探索（suǒ）
機電一（yī）體化技能競（jìng）賽促進教（jiāo）學質量的提高
淺談中職汽車電氣設（shè）備構（gòu）造與維修課程實踐教學探索
對機電（diàn）一體化設備安（ān）裝中幾個要點認（rèn）識
對（duì）新型傳感器（qì）提升電動機性能並（bìng）降低功耗作（zuò）用
講解（jiě）光機電一體化（huà）具（jù）體內容包括
淺談機電一體化技（jì）術專業如何適應應用性本科（kē）教育
探索中職學校汽車修理專業如何適實踐（jiàn）作業
讓高職學生了解熱電偶現場使（shǐ）用的注意事項
淺談教學電梯安裝（zhuāng）實訓教學（xué）的分析
淺析電梯電氣故障原因及解決措施
探索現代電力電子技術應用狀況
高職汽車技術服務與營銷專業實踐教學改革（gé）新探
汽車維修職業教育中故障診斷思維方法的培養
淺（qiǎn）談智能樓宇閉路電（diàn）視監控（kòng）係統方案
淺談PLC可編程實訓課教學探（tàn）索
燃料電池發電教學實驗平台
PLC可（kě）編（biān）程控製技術綜合實訓裝置(西門子1200)
家（jiā）用電器綜合實訓室（shì）設備
光機電一體化實（shí）訓設備實驗室介紹
電機及電（diàn）氣技術實訓裝置
基礎電工電子實驗室設備
定（dìng）製熱管換熱器實驗台
物聯網射頻識別綜合（hé）應用實驗箱（xiāng）
初級維修電工實驗（yàn）台

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