中南大学化工原理仿真实验报告样本

中南大学化学化工学院

《化工原理》 仿真实验报告

目 录

实验一：离心泵特性的测定 ........................................................ 1 实验二：管路阻力的测定 ............................................................ 6 实验五：液体流动形态的观测 .................................................... 9 实验六：伯努利方程实验 .......................................................... 13

实验一：离心泵特性的测定

一. 实验目的：

1. 了解离心泵的特性.。

2. 学习离心泵特性曲线的测定方法。 3. 熟悉离心泵操作方法。

二. 实验方法:

1. 测定离心泵的特性曲线。 2. 观察气蚀现象。

三. 操作过程:

1. 关闭进口阀V2,打开出口阀V3,灌水阀V1. 2. 关闭出口阀V3,灌水阀V1. 3. 启动水泵

.

4. 打开进口阀V2至100%. 5. 逐步打开进口阀V3.

6. 调整天平砝码,使天平平衡

.

7. 记录数据.

8. 重复5~7项记录10组左右数据.

9. 调整出口阀V3,使该显示位在100左右.

10.逐步关小进口阀V2,打开出口阀V3,且保持该显示位在100左右,直至发生气蚀现象.

11.关闭出口阀V3. 12.停泵. 13.退出.

四、数据记录与处理

五、问题讨论

1，离心泵启动时，应关闭出口阀，此时电机功率最低，降低了启动电流，有利

于保护电机；关闭离心泵时，也应关闭出口阀，避免管路中液体倒流。 2，不同转速的相同类型的泵，其特性曲线不同。

3，随着流量的增大，进口真空表读数逐渐增大，出口压力表读数逐渐减小，功

率表读数也逐渐增大。

4，离心泵启动以前，应先注满水，然后关紧出口阀，再打开启动电源。如果不

灌满水，会产生气缚现象，如此，离心泵就无法从水槽中将水吸入泵内。

实验二：管路阻力的测定

一.实验目的:

1.学习管路阻力损失(hf),管路摩擦系数(λ), 管材阻力系数(ξ)的测定方法, 并通过实验了解它们的变化规律, 巩固对流体阻力基本理论的认识. 2.学习液压计及流量计的用法.

二.实验任务:

1.测定流体流经直管时的摩擦系数(λ).与雷诺准数Re的关系. 2.测定90°标准弯头的阻力系数.

三.操作过程:

1.关闭进口阀V2,打开出口阀V3,灌水阀V1. 2.关闭出口阀V3,灌水阀V1. 3.启动水泵. 4.打开进口阀

.

5.打开出口阀. 6.打开V4阀,打开V5阀. 7.关闭V5阀. 8.打开V6,V7阀. 9.关闭V7阀.

10.逐步打开出口阀V3,并记录数据(10组左右) 11.关闭出口阀V3. 12.停泵. 13.退出.

四、数据记录与处理

五、问题讨论

1，为什么测定数据前首先要赶尽设备和测压管中的空气？怎样赶走？ 如果设备或测压管中留有空气，则会引起U形管读书产生误差。 2, 在进行测试系统的排气工作时，是否要关闭系统的出口阀？为什么？ 要关闭出口阀，这样才能通过U形压差计的液面是否变化判断系统的排气是否完全。

3, U形压差计上装设平衡阀有何作用？什么时候开着？什么时候关闭？ 平衡U形压差计中两边的气压; 当实验结束时打开，当排除压差计中的气泡时以及实验过程中关闭。

实验五：液体流动形态的观测

一.实验目的:

1.建立

二.操作过程：

1.打开自来水阀 V1

2.待高位槽水满了以后打开黑水阀 V2

3.逐步调大流量调节阀 V3 并观察黑水的形状, 并按 R 或 W

键记

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4.关闭黑水阀 5.关闭自来水 6.退出

三、数据记录与处理

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五、实验讨论

1，流速小时，管中心的蓝色液体在管内沿轴线方向成一条轮廓清晰的细

直线，平稳地流过整根玻璃管，与旁侧的水丝毫不相混合，其Re

2, 流速逐渐增大到一定数值时，呈直线流动的蓝色细流开始出现波动而

成波浪形细线，并且不规则地波动，其2000

3, 流速继续增大，细线波动加剧，然后被冲断而向四周散开，最后使整

个玻璃管中的水呈现均匀的颜色，其Re>4000.

4, 开自进水阀时，要控制在保持少量溢流即可，不可过大，否则水箱液

面剧烈的波动会影响测试数据的准确性.

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实验六：伯努利方程实验

一. 实验目的:

熟悉流动流体中各种能量和压头的概念及相互转换关系, 在此基础上掌握柏努利方程。

二、实验过程记录

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五、实验讨论

1，对于无粘性的理想流体，则流体质点之间无摩擦和碰撞就无机械能的损失。 2，对于实际流体而言，因为有粘性存在内摩擦，流动过程中消耗部分机械能，

此机械能转化为热能而不可恢复。对实际流体的两个截面上的机械能总是不相等，两者差额就是这部分转化为热能的机械能，因此进行机械能衡算时，就必须将这部分消失的机械能加到第二个截面上去。

3，静压测量管与水流方向垂直，测量管内液位高度（从测量管算起）即为静压

头它反映测压点处液体静压强的大小。测量管处液体的位压头则由测量管的几何高度决定。

4，任意两个截面上，位压头、动压头、静压头、三者总和之差即为损失压头，,

即表示流体流经这两个截面之间时机械能的消耗。

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