化原仿真實(shí)驗(yàn)操作手冊(cè).doc

136化工原理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)操作手冊(cè)北京東方仿真控制技術(shù)有限公司Beijing east simulation control & technology co.,ltd版權(quán)所有，1999-2003目錄安裝說(shuō)明 2軟件使用說(shuō)明 9 第一章、軟件系統(tǒng)功能 7 第二章、實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo) 23流體力學(xué)部分實(shí)驗(yàn)：(本版本不含柏努利、風(fēng)機(jī)、雷諾實(shí)驗(yàn)) 實(shí)驗(yàn)1、離心泵性能曲線測(cè)定 27 實(shí)驗(yàn)2、流量計(jì)的認(rèn)識(shí)和校驗(yàn) 34 實(shí)驗(yàn)3、流體阻力實(shí)驗(yàn) 42 實(shí)驗(yàn) 柏努利方程儀實(shí)驗(yàn) 51實(shí)驗(yàn) 風(fēng)機(jī)性能實(shí)驗(yàn) 59實(shí)驗(yàn) 雷諾實(shí)驗(yàn)儀傳熱部分實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)4、傳熱實(shí)驗(yàn)（流程一） 66 實(shí)驗(yàn)5、傳熱實(shí)驗(yàn)(流程二) 73傳質(zhì)部分實(shí)驗(yàn)： 實(shí)驗(yàn)6、精餾實(shí)驗(yàn)（流程一） 80 實(shí)驗(yàn)7、吸收實(shí)驗(yàn)（流程一） 87 實(shí)驗(yàn)8、干燥實(shí)驗(yàn)（流程一）102 實(shí)驗(yàn)9、精餾實(shí)驗(yàn)（流程二）110 實(shí)驗(yàn)10、吸收實(shí)驗(yàn)(流程二) 121 實(shí)驗(yàn)11、過(guò)濾實(shí)驗(yàn) 133 實(shí)驗(yàn)12、丙酮吸收 141相關(guān)技術(shù)資料及接口154化工原理仿真實(shí)驗(yàn)安裝手冊(cè)歡迎您使用本公司軟件并希望您提出寶貴意見(jiàn)！建議配置：Windows 98及98以上中文操作系統(tǒng)，主頻至少300以上，內(nèi)存至少64M以上，硬盤至少8.0G，800x600x16位真彩（標(biāo)準(zhǔn)小字體）。安裝步驟：（1） 安裝主體程序。1、雙擊ces2002.exe安裝助手將引導(dǎo)您安裝程序，下圖為安裝時(shí)的信息畫面，點(diǎn)擊Next進(jìn)行下一步。 2、安裝助手確定了程序的默認(rèn)安裝目錄，如您同意安裝程序文件在此目錄，點(diǎn)擊Next進(jìn)行下一步驟。否則，點(diǎn)擊Cancel鍵可回到上一畫面。 根據(jù)欲安裝軟件的硬盤分區(qū)剩余空間大小，可以在下面的畫面中選擇是否安裝“多媒體課件”。如果您想更改程序文件的安裝目錄，點(diǎn)擊Browse鍵將調(diào)出更改安裝目錄的畫面，您可以在圖中最上一欄的對(duì)話框中填寫您想要安裝程序的目錄。然后按OK鍵確認(rèn)，按Cancel鍵將回到上一畫面，重新選擇安裝助手提供的默認(rèn)目錄進(jìn)行安裝。3、選取安裝目錄后，安裝助手將請(qǐng)您選取開始菜單中的菜單組的名稱，在此，您所取的菜單組將出現(xiàn)在“開始程序東方仿真”目錄下，建議您選取默認(rèn)的名稱，直接按Next進(jìn)入下一畫面。4、接下來(lái)，安裝助手將向您的硬盤中拷入程序文件，在此畫面中有安裝的進(jìn)度條。5、在此過(guò)程中，安裝程序會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)Microsoft（r）Data Access Components 2.0的安裝。6、在安裝的主過(guò)程中隨時(shí)點(diǎn)擊Cancel鍵，將出現(xiàn)對(duì)話框，提示您“安裝過(guò)程尚未完成，是否取消安裝”。如您想繼續(xù)安裝請(qǐng)點(diǎn)擊Resume鍵，如您想結(jié)束（取消）安裝點(diǎn)擊“Exit setup”鍵。7、安裝程序?qū)⑽募截惖侥南到y(tǒng)后，會(huì)自動(dòng)更新您的系統(tǒng)。8、安裝完畢，點(diǎn)擊Finish按鈕退出安裝畫面。（3）點(diǎn)擊“開始程序東方仿真化工原理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)2.0化工原理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)2.0”開始程序。如果您在安裝過(guò)程中或做實(shí)驗(yàn)中有什么問(wèn)題，請(qǐng)及時(shí)與我們聯(lián)系歡迎您訪問(wèn)我公司網(wǎng)頁(yè):以及時(shí)得到升級(jí)信息。 第一章 軟件說(shuō)明一、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：化工原理仿真實(shí)驗(yàn)2002包含如下實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：離心泵性能曲線測(cè)定 精餾實(shí)驗(yàn)（乙醇丙醇）流量計(jì)的認(rèn)識(shí)和校核 吸收（氨水）實(shí)驗(yàn)（一）流體阻力系數(shù)測(cè)定 吸收（氨水）實(shí)驗(yàn)（二）傳熱（水蒸汽）實(shí)驗(yàn) 丙酮吸收傳熱（空氣蒸汽）實(shí)驗(yàn) 干燥實(shí)驗(yàn)精餾（乙醇水）實(shí)驗(yàn) 板框過(guò)濾實(shí)驗(yàn)二、啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)：用鼠標(biāo)點(diǎn)擊“開始程序東方仿真化工原理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)2.0化工原理實(shí)驗(yàn)仿真系統(tǒng)2.0”開始程序，出現(xiàn)如下圖所示畫面：將鼠標(biāo)移動(dòng)到要做的實(shí)驗(yàn)名稱的相應(yīng)條目上，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊即可啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)。三、系統(tǒng)功能：下面以流體阻力系數(shù)測(cè)定實(shí)驗(yàn)為例，介紹本軟件共有的系統(tǒng)功能，包括菜單的功能和內(nèi)容，一些共有設(shè)備的調(diào)節(jié)方法，以及某些部分的使用方法等。請(qǐng)您務(wù)必仔細(xì)閱讀，在以后的實(shí)驗(yàn)步驟介紹中，遇到相關(guān)的使用方法問(wèn)題，將不再做單獨(dú)介紹。主菜單界面如下圖所示：主界面的菜單分兩部分，包括左側(cè)菜單（圖中1,4號(hào)方框所圈部分），和下方菜單（圖中2,3號(hào)方框所圈部分）。左側(cè)菜單為系統(tǒng)調(diào)用菜單，用于調(diào)用主界面以外的其他窗口，包括“實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)操作，數(shù)據(jù)處理，教學(xué)課件，素材演示”五項(xiàng)，下面做分別介紹：實(shí)驗(yàn)講義相關(guān)內(nèi)容，包括實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)備介紹，計(jì)算公式，以及注意事項(xiàng)等；詳細(xì)的操作指導(dǎo)，相當(dāng)于一般Windows程序的幫助文件，可按F1鍵調(diào)出；數(shù)據(jù)處理窗口，包括數(shù)據(jù)的記錄、計(jì)算，曲線繪制或公式回歸等內(nèi)容；與實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相關(guān)的教學(xué)課件，采用開放式設(shè)計(jì)，教師可以用自己制作的課件代替，具體方法在后面第三章介紹；真實(shí)設(shè)備的照片、錄像等素材的演示；要啟動(dòng)以上某個(gè)窗口，將鼠標(biāo)移動(dòng)到以上相應(yīng)項(xiàng)目上點(diǎn)擊左鍵即可。下方菜單為系統(tǒng)功能菜單，包括一些系統(tǒng)的設(shè)置以及一些實(shí)驗(yàn)的功能，有“自動(dòng)記錄，記錄授權(quán)，思考題，聲音控制，打印設(shè)置，退出”六項(xiàng)，下面分別加以介紹：自動(dòng)記錄，可以自動(dòng)記錄下當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)處理的原始數(shù)據(jù)部分，但需要在授權(quán)中心獲得授權(quán)；參數(shù)設(shè)置，可以修改當(dāng)前實(shí)驗(yàn)的設(shè)備參數(shù)或?qū)嶒?yàn)條件，但需要在授權(quán)中心獲得授權(quán)；思考題，與實(shí)驗(yàn)有關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)化試題測(cè)試以及實(shí)驗(yàn)操作的評(píng)分，采用開放式設(shè)計(jì)，教師可以加入自己編的思考題，具體方法在后面第三章介紹；網(wǎng)絡(luò)控制，可通過(guò)連接教師站獲得實(shí)驗(yàn)配置信息、提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告；授權(quán)中心，用于向用戶提供各種權(quán)利的授權(quán)；退出，退出實(shí)驗(yàn)到實(shí)驗(yàn)菜單（實(shí)驗(yàn)上篇或?qū)嶒?yàn)下篇）。要使用以上功能，將鼠標(biāo)移動(dòng)到相應(yīng)的項(xiàng)目上，菜單左側(cè)的說(shuō)明框（圖中方框3所圈部分）會(huì)出現(xiàn)文字說(shuō)明，點(diǎn)擊鼠標(biāo)左鍵即可。圖中方框4所圈部分為軟件的信息，包括軟件的版本號(hào)，開發(fā)人員等內(nèi)容，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊可出現(xiàn)信息窗口。下面詳細(xì)介紹各項(xiàng)功能：一、 授權(quán)中心的使用點(diǎn)擊下方菜單的授權(quán)中心按鈕，出現(xiàn)授權(quán)中心畫面，如圖所示：將鼠標(biāo)放在左邊的一按鈕上，右邊的文本框中即顯示出該按鈕功能的說(shuō)明。點(diǎn)擊授權(quán)按鈕，即彈出密碼輸入框，輸入正確密碼后，系統(tǒng)就會(huì)確認(rèn)您擁有配置的權(quán)利，如圖所示，選擇需要的權(quán)限，點(diǎn)擊確定：點(diǎn)擊保存配置按鈕，彈出保存配置窗體，需要輸入配置文件名和密碼，該密碼為以后加載該實(shí)驗(yàn)時(shí)所要求輸入的密碼。輸入完成后點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕即可完成配置。窗體最下方的文本框中列出了當(dāng)前可用的配置文件名稱，默認(rèn)有兩個(gè)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)加載名為“User”的配置文件，他只擁有最基本的功能?！癆dministrator”配置文件擁有系統(tǒng)所有的功能，為最高權(quán)限的用戶。點(diǎn)擊加載配置彈出加載配置窗體，其上方文本框中為當(dāng)前可用的配置列表，用鼠標(biāo)點(diǎn)擊要加載的配置文件名稱，在密碼框中輸入密碼，按回車鍵即可。如下圖所示：二、思考題測(cè)試的使用方法：點(diǎn)擊“思考題”會(huì)出現(xiàn)思考題登錄窗口，輸入班級(jí)和學(xué)號(hào)后點(diǎn)擊“確定”鍵進(jìn)入思考題主界面，主界面如下圖所示： 思考題均為標(biāo)準(zhǔn)化試題，其中上方淡綠色文字為題干，下方方框中所列的為備選答案，答題時(shí)只需用鼠標(biāo)在要選答案的前面的小方框中左鍵點(diǎn)擊就可以畫上一個(gè)小對(duì)勾，表示已選擇，再次點(diǎn)擊后，小對(duì)勾消失，表示不選擇。選擇完一道題答案后可以用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊窗口右側(cè)的“上一題”或“下一題”按鈕上下翻動(dòng)題目。右上角的圖片框表示共有十道題，當(dāng)前為第一題。點(diǎn)擊“重新加載”按鈕可刷新思考題，重新開始答題。點(diǎn)擊“評(píng)分”按鈕可察看思考題得分與實(shí)驗(yàn)操作評(píng)分。擊“文件管理”可編輯思考題及答案，此功能需在授權(quán)中心獲得授權(quán)。如圖所示：思考題編輯器列出了思考題文件的名稱，題目，以及答案。右邊的小對(duì)勾表示該項(xiàng)為正確答案。當(dāng)編輯完成后點(diǎn)擊“保存”按鈕即可保存思考題的更改。注：舊版的編輯思考題方法依舊有效，只是其答案需要在思考題編輯器中設(shè)定。點(diǎn)擊“結(jié)束”按鈕返回主界面。三、參數(shù)配置功能的使用在授權(quán)中心獲得設(shè)備管理的授權(quán)后，點(diǎn)擊下方菜單的參數(shù)配置按鈕，彈出參數(shù)配置畫面，如圖所示，選擇您所需要的離心泵型號(hào)，點(diǎn)擊確定即可。四、數(shù)據(jù)處理的使用：點(diǎn)擊左側(cè)菜單中的數(shù)據(jù)處理，彈出數(shù)據(jù)處理窗口，如圖所示： 可在原始數(shù)據(jù)窗口中直接填入數(shù)據(jù)，如使用自動(dòng)記錄功能，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)填入數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)計(jì)算：填好數(shù)據(jù)后，如果不采用“自動(dòng)計(jì)算”功能，則可以在原始數(shù)據(jù)頁(yè)找到計(jì)算所需的參數(shù)，如果要使用“自動(dòng)計(jì)算”功能，在相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果頁(yè)點(diǎn)擊“自動(dòng)計(jì)算”即可，數(shù)據(jù)即可自動(dòng)計(jì)算并自動(dòng)填入。如圖所示。 特性曲線繪制： 計(jì)算完成后，如上圖所示在曲線頁(yè)點(diǎn)擊“開始繪制”即可根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)繪制出曲線。 五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1、 點(diǎn)擊數(shù)據(jù)處理窗口下面一排按鈕中的“打印”按鈕，即可調(diào)出實(shí)驗(yàn)報(bào)表窗口。2、 點(diǎn)擊數(shù)據(jù)處理窗口下面一排按鈕中的“保存”按鈕，可保存原始數(shù)據(jù)到磁盤文件，并可點(diǎn)擊“讀入”按鈕讀入該數(shù)據(jù)文件。六、網(wǎng)絡(luò)控制（學(xué)生站）點(diǎn)擊下方菜單的“網(wǎng)絡(luò)控制”，彈出連接對(duì)話框：輸入服務(wù)器的IP地址和端口號(hào)（可由教師站獲得），填寫姓名，學(xué)號(hào)，點(diǎn)擊連接服務(wù)器按鈕，稍候一段時(shí)間后，即可與服務(wù)器連接，信息界面如圖所示：圖中顯示當(dāng)前正準(zhǔn)備接受來(lái)自服務(wù)器的信息，此時(shí)教師站即可向該學(xué)生站發(fā)送配置信息，當(dāng)學(xué)生站接受完信息后，會(huì)有提示信息，如圖：當(dāng)服務(wù)器確認(rèn)實(shí)驗(yàn)配置信息傳送正確后，會(huì)傳遞開始實(shí)驗(yàn)的信息，如圖：最小化此窗口，注意不要關(guān)閉窗口，開始實(shí)驗(yàn)（此時(shí)如點(diǎn)擊開始實(shí)驗(yàn)按鈕可向教師站回傳開始實(shí)驗(yàn)的信息）。當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束，并生成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，做完所有思考題后，點(diǎn)擊提交報(bào)告按鈕，將出現(xiàn)一選擇文件窗口，選擇生成的實(shí)驗(yàn)報(bào)告文件，點(diǎn)擊打開，即可將此文件傳到教師站上。如圖：最后點(diǎn)擊結(jié)束實(shí)驗(yàn)，可向教師站傳送本次實(shí)驗(yàn)的得分，以及結(jié)束信息，并斷開與教師站的連接。七、網(wǎng)絡(luò)控制（教師站）1、 啟動(dòng)教師站如圖所示，端口號(hào)為任一數(shù)值，建議使用8000；主機(jī)IP為您所用的計(jì)算機(jī)的IP地址，如果文本框中所列出的地址與您計(jì)算機(jī)的IP地址不符，請(qǐng)仔細(xì)檢查您計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)置。當(dāng)學(xué)生站登錄時(shí)所用的主機(jī)IP地址與端口號(hào)既為上述的IP地址與端口號(hào)。最大學(xué)生站數(shù)為主機(jī)所能支持的最多學(xué)生站的數(shù)目，請(qǐng)根據(jù)實(shí)際情況填寫。選擇要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)名稱，點(diǎn)擊啟動(dòng)服務(wù)器按鈕，即可啟動(dòng)服務(wù)器。2、編輯實(shí)驗(yàn)配置 點(diǎn)擊“實(shí)驗(yàn)-編輯實(shí)驗(yàn)配置”或左邊的“編輯”按鈕即可打開編輯實(shí)驗(yàn)配置界面，如圖所示：程序共可記錄5組實(shí)驗(yàn)配置，分別為配置1-5，點(diǎn)擊右下方的向前或向后按鈕可瀏覽和編輯各組實(shí)驗(yàn)配置，完成實(shí)驗(yàn)配置后點(diǎn)擊確定按鈕退出編輯界面。注：只有編輯完配置后才能向?qū)W生站發(fā)送配置信息，否則學(xué)生站將收到錯(cuò)誤的信息。3、 發(fā)送配置 編輯實(shí)驗(yàn)配置后，即可向?qū)W生發(fā)送特定的配置信息。首先，選定接受信息的學(xué)生站，如圖所示： 點(diǎn)擊要接受信息的學(xué)生的姓名旁的選項(xiàng)框，當(dāng)框中有小對(duì)勾時(shí)，表明該學(xué)生已被選定。重復(fù)該步驟選擇可選定多個(gè)學(xué)生。選擇學(xué)生完畢后，點(diǎn)擊上方工具欄上的“發(fā)送？”（？為數(shù)字1-5，代表配置1-5），發(fā)送相關(guān)的配置信息。如果學(xué)生站成功接受信息，將在實(shí)驗(yàn)狀態(tài)欄中顯示“接受實(shí)驗(yàn)配置完畢”的信息。點(diǎn)擊上方工具欄上的“開始”按鈕即可通知學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)。4、 發(fā)送消息：教師站可向?qū)W生站發(fā)送特定的信息，點(diǎn)擊上方工具欄上的的“開始”和“交卷”可通知學(xué)生開始實(shí)驗(yàn)和結(jié)束實(shí)驗(yàn)。如果要發(fā)送其他信息，請(qǐng)點(diǎn)擊“通知”按鈕，即可彈出一輸入框，填寫要發(fā)送的信息，點(diǎn)擊確定即可。學(xué)生站接受信息畫面如下：5、 查看與保存學(xué)生成績(jī)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)狀態(tài)欄上會(huì)顯示完成實(shí)驗(yàn)，同時(shí)成績(jī)欄中會(huì)顯示其成績(jī)，如要查看學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，點(diǎn)擊左邊的報(bào)表按鈕，學(xué)生站的報(bào)表默認(rèn)存儲(chǔ)在教師站安裝目錄的Report文件夾下，點(diǎn)擊報(bào)表的打開按鈕選擇文件即可。八、電源開關(guān)的使用： 實(shí)驗(yàn)設(shè)備的電源開關(guān)有兩種，如下面兩圖所示： 左邊一種要接通電源用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊開關(guān)上的綠色按鈕，關(guān)閉電源時(shí)用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊紅色按鈕。右邊一種現(xiàn)在處于關(guān)閉狀態(tài)，要打開時(shí)用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊，關(guān)閉時(shí)再次點(diǎn)擊即可。九、閥門的調(diào)節(jié)：閥門是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中經(jīng)常要調(diào)節(jié)的設(shè)備，下面介紹它的調(diào)節(jié)方法，點(diǎn)擊可調(diào)節(jié)的閥門會(huì)出現(xiàn)閥門調(diào)節(jié)窗口，如下圖所示：中方框顯示數(shù)字為閥門開度，范圍是0100。要增加開度，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊，每次增加5開度，要減少開度，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊，每次減小5開度。也可以在開度顯示框中直接輸入所需的開度，然后在窗口內(nèi)用鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊關(guān)閉窗口即可。注意，如果用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊窗口右上角的“X”關(guān)閉窗口，則輸入的開度將不會(huì)被應(yīng)用。另外，如果輸入的開度小于0，按0計(jì)，大于100，按100計(jì)。十、壓差計(jì)讀數(shù)：實(shí)驗(yàn)中的壓差計(jì)在設(shè)備圖中都比較小，用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊即可放大，如下圖所示(右鍵點(diǎn)擊恢復(fù))：壓差計(jì)中的介質(zhì)有很多種，顏色各不相同，為了便于讀數(shù)，我們把介質(zhì)的顏色統(tǒng)一為紅色，但是其中的介質(zhì)種類要以具體實(shí)驗(yàn)為準(zhǔn)。用鼠標(biāo)拖動(dòng)滾動(dòng)條可以讀取壓差計(jì)兩邊的液柱高度，即可得到兩邊液柱高度差，進(jìn)而求得壓差。第二章 實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)1、離心泵性能曲線測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)原理： 離心泵的主要性能參數(shù)有流量Q（也叫送液能力）、揚(yáng)程H(也叫壓頭)、軸功率 N和效率。在一定的轉(zhuǎn)速下，離心泵的揚(yáng)程H、軸功率N和效率均隨實(shí)際流量Q的大小而改變。通常用水經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)出：Q-H、Q-N及Q-之間的關(guān)系，并以三條曲線分別表示出來(lái)，這三條曲線就稱之為離心泵的特性曲線。離心泵的特性曲線是確定泵適宜的操作條件和選用離心泵的重要依據(jù)。但是，離心泵的特性曲線目前還不能用解析方法進(jìn)行精確計(jì)算，僅能通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)定，而且離心泵的性能全都與轉(zhuǎn)速有關(guān)；在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，大多數(shù)離心泵又是在恒定轉(zhuǎn)速下運(yùn)行，所以我們要學(xué)習(xí)離心泵恒定轉(zhuǎn)速下特性曲線的測(cè)定方法。泵的揚(yáng)程用下式計(jì)算：He=H壓力表+H真空表+H0+(u出2-u入2)/2g式中：H壓力表泵出口處壓力 H真空表泵入口處真空度 H0壓力表和真空表測(cè)壓口之間的垂直距離泵的總效率為：其中，Ne為泵的有效功率：Ne=gQHe 式中：液體密度 g重力加速度常數(shù) Q泵的流量Na為輸入離心泵的功率：Na=KN電電轉(zhuǎn) 式中：K用標(biāo)準(zhǔn)功率表校正功率表的校正系數(shù)，一般取1 N電電機(jī)的輸入功率 電電機(jī)的效率 轉(zhuǎn)傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備及流程： 設(shè)備參數(shù)：泵的轉(zhuǎn)速：2900轉(zhuǎn)/分 額定揚(yáng)程：20m電機(jī)效率：93% 傳動(dòng)效率：100%水溫：25 泵進(jìn)口管內(nèi)徑：41mm泵出口管內(nèi)徑：35.78mm 兩測(cè)壓口之間的垂直距離：0.35m渦輪流量計(jì)流量系數(shù)：75.78三、實(shí)驗(yàn)操作：第一步：灌泵 因?yàn)殡x心泵的安裝高度在液面以上，所以在啟動(dòng)離心泵之前必須進(jìn)行灌泵。如下圖所示，打開灌泵閥。在壓力表上單擊鼠標(biāo)左鍵，即可放大讀數(shù)（右鍵點(diǎn)擊復(fù)原）。當(dāng)讀數(shù)大于0時(shí)，說(shuō)明泵殼內(nèi)已經(jīng)充滿水，但由于泵殼上部還留有一小部分氣體，所以需要放氣。 調(diào)節(jié)排氣閥開度大于0，即可放出氣體，氣體排盡后，會(huì)有液體涌出，如上圖所示。此時(shí)關(guān)閉排氣閥和灌泵閥，灌泵工作完成。第二步：開泵灌泵完成后，打開泵的電源開關(guān)，啟動(dòng)離心泵。注意：在啟動(dòng)離心泵時(shí)，主調(diào)節(jié)閥應(yīng)關(guān)閉，如果主調(diào)節(jié)閥全開，會(huì)導(dǎo)致泵啟動(dòng)時(shí)功率過(guò)大，從而可能引發(fā)燒泵事故。第三步、建立流動(dòng)啟動(dòng)離心泵后，調(diào)節(jié)主調(diào)節(jié)閥的開度為100。第四步：讀取數(shù)據(jù)等渦輪流量計(jì)的示數(shù)穩(wěn)定后，即可讀數(shù)。鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊壓力表、真空表和功率表，即可將其放大，以讀取數(shù)據(jù)，如下圖所示：注意：務(wù)必要等到流量穩(wěn)定時(shí)再讀數(shù)，否則會(huì)引起數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。第五步：記錄數(shù)據(jù)鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)主畫面左邊菜單中的“數(shù)據(jù)處理”，可調(diào)出數(shù)據(jù)處理窗口，在原始數(shù)據(jù)頁(yè)按項(xiàng)目分別將數(shù)據(jù)填入記錄表，也可在用點(diǎn)擊“打印數(shù)據(jù)記錄表”鍵所打印的數(shù)據(jù)記錄表中記錄數(shù)據(jù)，兩者形式基本相同，注意單位換算。 注意：如果您使用自動(dòng)記錄功能，則當(dāng)您點(diǎn)擊“自動(dòng)記錄”鍵時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)被自動(dòng)寫入而不需手動(dòng)填寫。第六步：記錄多組數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)主調(diào)節(jié)閥的開度以改變流量，然后重復(fù)上述第45步，從大到小測(cè)10組數(shù)據(jù)。記錄完畢后進(jìn)入數(shù)據(jù)處理。注意事項(xiàng)：（1）、當(dāng)沒(méi)有完成灌泵時(shí)啟動(dòng)泵會(huì)發(fā)生氣縛現(xiàn)象，造成數(shù)據(jù)波動(dòng)。四、數(shù)據(jù)處理：第一步：記錄原始數(shù)據(jù) 如果您使用“自動(dòng)記錄”功能或已經(jīng)將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，則可以跳過(guò)此步，如果您是將數(shù)據(jù)記錄在用點(diǎn)擊“打印數(shù)據(jù)記錄表”鍵所打印的數(shù)據(jù)記錄表內(nèi)，則請(qǐng)您將數(shù)據(jù)填入表格中。第二步：數(shù)據(jù)計(jì)算填好數(shù)據(jù)后，如果不采用“自動(dòng)計(jì)算”功能，則可以在原始數(shù)據(jù)頁(yè)找到計(jì)算所需的參數(shù)，如果要使用“自動(dòng)計(jì)算”功能，在相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果頁(yè)點(diǎn)擊“自動(dòng)計(jì)算”即可，數(shù)據(jù)即可自動(dòng)計(jì)算并自動(dòng)填入。如圖所示。第三步：特性曲線繪制 計(jì)算完成后，如上圖所示在曲線頁(yè)點(diǎn)擊“開始繪制”即可根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)繪制出曲線。五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告點(diǎn)擊數(shù)據(jù)處理窗口下面一排按鈕中的“打印”按鈕，即可調(diào)出實(shí)驗(yàn)報(bào)表窗口。點(diǎn)擊數(shù)據(jù)處理窗口下面一排按鈕中的“保存”按鈕，可保存原始數(shù)據(jù)到磁盤文件，并可點(diǎn)擊“讀入”按鈕讀入該數(shù)據(jù)文件。實(shí)驗(yàn)2、流量計(jì)的認(rèn)識(shí)和校驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)原理： 1、孔板流量計(jì)的結(jié)構(gòu)原理 在管路上裝有一塊孔板，孔板兩側(cè)接測(cè)壓管，分別與U型壓差計(jì)相連接?？装辶髁坑?jì)是利用流體通過(guò)銳孔的節(jié)流作用，使流速增大，壓強(qiáng)減小，造成孔板前后壓強(qiáng)差，作為測(cè)量的依據(jù)。若管路直徑為d1，孔板銳孔直徑為d0，流體流經(jīng)孔板后所形成縮脈的直徑為d2，流體密度為。在界面I，處即孔板前測(cè)壓導(dǎo)管處和縮脈處的速度，壓強(qiáng)分別為u1，u2與p1，p2，根據(jù)柏努利方程式，不考慮能量損失可得： 或 由于縮脈的位置隨流速的變化而變化，截面積S2又難以知道，而孔口的面積卻是知道的，測(cè)壓口的位置在設(shè)備制成后也不改變，因此，用孔板孔徑處的u0來(lái)代替u2，又考慮到流體因局部阻力而造成的能量損失，并用校正系數(shù)C來(lái)校正。則有：對(duì)于不可壓縮流體，根據(jù)連續(xù)性方程式又有：則經(jīng)過(guò)整理后可得：令則又可以簡(jiǎn)化為：根據(jù)u0和S2即可算出流體的體積流量： m3 / s或 m3 / s式中： RU型壓差計(jì)的讀數(shù)，m； 壓差計(jì)中指示液的密度，kg / m3；C0孔流系數(shù)，它由孔板銳孔的形狀，測(cè)壓口的位置，孔徑與管徑比和雷諾準(zhǔn)數(shù)共同決定，具體數(shù)值由實(shí)驗(yàn)確定。當(dāng)d1/d2一定，Re準(zhǔn)數(shù)超過(guò)某個(gè)數(shù)值后，C0就接近于定值。一般在工業(yè)上定型孔板流量計(jì)都規(guī)定在C0為常數(shù)的流動(dòng)條件下使用。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備流程： 設(shè)備參數(shù)：計(jì)量桶面積：1m2管道直徑：30mm孔板開孔直徑：20mm二、 實(shí)驗(yàn)操作：第一步：灌泵因?yàn)殡x心泵的安裝高度在液面以上，所以在啟動(dòng)離心泵之前必須進(jìn)行灌泵。因?yàn)楸緦?shí)驗(yàn)的重點(diǎn)在流量計(jì)，而不是離心泵，所以對(duì)灌泵進(jìn)行了簡(jiǎn)化，如圖所示，只要調(diào)節(jié)灌泵閥開度大于0，等待10秒以上，然后關(guān)閉，系統(tǒng)就會(huì)認(rèn)為已經(jīng)完成了灌泵操作。第二步：開泵灌泵工作完成后，點(diǎn)擊電源開關(guān)的綠色按鈕接通電源，就可以啟動(dòng)離心泵，并開始工作。第三步：?jiǎn)?dòng)離心泵后，調(diào)節(jié)主調(diào)節(jié)閥的開度為100，即可建立流動(dòng)，如圖所示。第四步：讀取數(shù)據(jù)用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊標(biāo)尺，即可調(diào)出標(biāo)尺的讀數(shù)畫面，先記錄下液面的初始高度。鼠標(biāo)右鍵點(diǎn)擊可關(guān)閉標(biāo)尺畫面。 然后用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊活動(dòng)接頭，即可把水流引向計(jì)量槽，可以看到液面開始上升，同時(shí)計(jì)時(shí)器會(huì)自動(dòng)開始計(jì)時(shí)。當(dāng)液面上升到一定高度時(shí)，鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊活動(dòng)接頭，將其轉(zhuǎn)到泄液部分，同時(shí)計(jì)時(shí)器也會(huì)自動(dòng)停止。此時(shí)記錄下液面高度和計(jì)時(shí)器讀數(shù)。用鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊壓差計(jì)，用鼠標(biāo)拖動(dòng)滾動(dòng)條，讀取壓差。第五步：記錄數(shù)據(jù) 鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)主畫面左邊菜單中的“數(shù)據(jù)處理”，可調(diào)出數(shù)據(jù)處理窗口，點(diǎn)擊原始數(shù)據(jù)頁(yè)，按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)操作方法在正U型壓差計(jì)和倒U型壓差計(jì)兩欄中分別填入從正U型壓差計(jì)和倒U型壓差計(jì)所讀取的數(shù)據(jù)。也可在用點(diǎn)擊“打印數(shù)據(jù)記錄表”鍵所打印的數(shù)據(jù)記錄表中記錄數(shù)據(jù)。注意：如果您使用自動(dòng)記錄功能，則當(dāng)您點(diǎn)擊“自動(dòng)記錄”鍵時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)被自動(dòng)寫入而不需手動(dòng)填寫。為了更好的表現(xiàn)孔流系數(shù)C0在Re比較小時(shí)隨Re的變化，我們把實(shí)驗(yàn)中的流量定得很低，以獲得較小的Re。另外，一般流量計(jì)校驗(yàn)實(shí)驗(yàn)是在孔流系數(shù)幾乎不變的范圍內(nèi)測(cè)定多次取平均值，以得到C0，而不采用C0隨Re的變化關(guān)系。因此，如果用手動(dòng)記錄數(shù)據(jù)和計(jì)算，就會(huì)出現(xiàn)很大的誤差，用自動(dòng)計(jì)算可以得到比較好的結(jié)果。第六步：記錄多組數(shù)據(jù) 調(diào)節(jié)主調(diào)節(jié)閥的開度以改變流量，然后重復(fù)上述第45步，為了實(shí)驗(yàn)精度和回歸曲線的需要，至少要測(cè)10組數(shù)據(jù)。記錄完畢后進(jìn)入數(shù)據(jù)處理。四、數(shù)據(jù)處理：第一步：記錄原始數(shù)據(jù) 如果您使用“自動(dòng)記錄”功能或已經(jīng)將數(shù)據(jù)記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)，則可以跳過(guò)此步，如果您是將數(shù)據(jù)記錄在用點(diǎn)擊“打印數(shù)據(jù)記錄表”鍵所打印的數(shù)據(jù)記錄表內(nèi)，請(qǐng)您參閱數(shù)據(jù)記錄將所有數(shù)據(jù)填入數(shù)據(jù)庫(kù)。第二步：數(shù)據(jù)計(jì)算 如果要使用“自動(dòng)計(jì)算”功能，在相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果頁(yè)點(diǎn)擊“自動(dòng)計(jì)算”即可，如上圖所示。 數(shù)據(jù)即可自動(dòng)計(jì)算并自動(dòng)填入數(shù)據(jù)庫(kù)。第三步：曲線繪制 計(jì)算完成后，如上圖所示在曲線頁(yè)點(diǎn)擊“開始繪制“即可根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)繪制出曲線。實(shí)驗(yàn)3、流體阻力實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)原理： 流體在管道內(nèi)流動(dòng)時(shí)，由于流體的粘性作用和渦流的影響會(huì)產(chǎn)生阻力。流體在直管內(nèi)流動(dòng)阻力的大小與管長(zhǎng)、管徑、流體流速和管道摩擦系數(shù)有關(guān)，它們之間存在如下關(guān)系。 （1-1） （1-2） （1-3）式中：管內(nèi)徑，m;Pf直管阻力引起的壓強(qiáng)降，Pa；流速，m/s；流體的密度，kg/m3 ；流體的粘度，Ns/m2。 直管摩擦系數(shù)與雷諾數(shù)Re之間有一定的關(guān)系，這個(gè)關(guān)系一般用曲線來(lái)表示。在實(shí)驗(yàn)裝置中，直管段管長(zhǎng)l和管徑d都已固定。若水溫一定，則水的密度和粘度也是定值。所以本實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì)上是測(cè)定直管段流體阻力引起的壓強(qiáng)降Pf，與流速u（流量V）之間的關(guān)系。 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和式（1-2）可計(jì)算出不同流速下的直管摩擦系數(shù)；用式（1-3）計(jì)算對(duì)應(yīng)的Re，從而整理出直管摩擦系數(shù)和雷諾數(shù)的關(guān)系，繪出與Re的關(guān)系曲線。對(duì)于局部阻力，則有：稱為局部阻力系數(shù)，它與流體流過(guò)的管件的幾何形狀以及流體的Re有關(guān)，當(dāng)Re大到一定程度以后，與Re數(shù)無(wú)關(guān)，成為定值?；蛘呖梢越频恼J(rèn)為局部阻力的損失相當(dāng)于某個(gè)長(zhǎng)度的直管引起的損失：式中：le為管件的當(dāng)量長(zhǎng)度，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和流程： 設(shè)備參數(shù)：光滑管：玻璃管，管內(nèi)徑=20mm，管長(zhǎng)=1.5m，絕對(duì)粗糙度=0.002mm粗糙管：鍍鋅鐵管，管內(nèi)徑=20mm，管長(zhǎng)=1.5m，絕對(duì)粗糙度=0.2mm突然擴(kuò)大管：細(xì)管內(nèi)徑=20mm，粗管內(nèi)徑=40mm孔板流量計(jì)：開孔直徑=12mm，孔流系數(shù)=0.62三、實(shí)驗(yàn)操作：第一步：開泵因?yàn)殡x心泵的安裝高度比水的液面低，因此不需要灌泵。直接點(diǎn)擊電源開關(guān)的綠色按鈕接通電源，就可以啟動(dòng)離心泵，開始實(shí)驗(yàn)。第二步：管道系統(tǒng)排氣以及調(diào)節(jié)倒U型壓差計(jì)。 將管道中所有閥門都打開，使水在3個(gè)管路中流動(dòng)一段時(shí)間，直到排盡管道中的空氣，然后點(diǎn)擊倒U型管，會(huì)出現(xiàn)一段調(diào)節(jié)倒U型管的動(dòng)畫。最后關(guān)閉各閥門，開始試驗(yàn)操作。第三步：測(cè)量光滑管數(shù)據(jù)1、光滑管建立流動(dòng)啟動(dòng)離心泵并調(diào)節(jié)完倒U型壓差計(jì)后，如圖所示，依次調(diào)節(jié)閥1、閥2、閥3的開度大于0，即可建立流動(dòng)。關(guān)閉粗糙管和突然擴(kuò)大管的球閥，打開光滑管的球閥，使水只在光滑管中流動(dòng)。2、讀取數(shù)據(jù) 鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊正或倒U型壓差計(jì)，即可看到如圖的畫面（紅色液面只是作指示用，真實(shí)裝置可能為其他顏色，如水銀為銀白色）。倒U型壓差計(jì)的取壓口與管道上的取壓口相連，正U型壓差計(jì)的取壓口與孔板的取壓口相連。用鼠標(biāo)上下拖動(dòng)滾動(dòng)條即可讀數(shù)。實(shí)驗(yàn)中每一管路均有一倒U型管，連續(xù)點(diǎn)擊圖中的倒U型管即可在3個(gè)倒U型管中切換。倒U型管上方的數(shù)字標(biāo)出了與該管相連的管路。注意：讀數(shù)為兩液面高度差，單位mm3、記錄數(shù)據(jù) 鼠標(biāo)左鍵點(diǎn)擊實(shí)驗(yàn)主畫面左邊菜單中的“數(shù)據(jù)處理”，可調(diào)出數(shù)據(jù)處理窗口，點(diǎn)擊原始數(shù)據(jù)頁(yè)，按標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫(kù)操作方法在正U型壓差計(jì)和倒U型壓差計(jì)兩欄中分別填入從正U型壓差計(jì)和倒U型壓差計(jì)所讀取的數(shù)據(jù)。注意：如果您使用自動(dòng)記錄功能，則當(dāng)您點(diǎn)擊“自動(dòng)記錄”鍵時(shí)，數(shù)據(jù)會(huì)被自動(dòng)寫入而不需手動(dòng)填寫。4、記錄多組數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)閥門開度以改變流量，重復(fù)上述第23步， 為了實(shí)驗(yàn)精度和回歸曲線的需要至少應(yīng)測(cè)量10組數(shù)據(jù)以上。完成后進(jìn)入下一步測(cè)量粗糙管數(shù)據(jù)。第二步：測(cè)量粗糙管數(shù)據(jù)1、粗糙管建立流動(dòng)完成光滑管數(shù)據(jù)的測(cè)量和記錄后，建立粗糙管的流動(dòng)。2、測(cè)量并記錄數(shù)據(jù)測(cè)量粗糙管的數(shù)據(jù)與測(cè)量光滑管的數(shù)據(jù)操作步驟相同，重復(fù)測(cè)量光滑管數(shù)據(jù)步驟的第24步，為了實(shí)驗(yàn)精度和回歸曲線的需要至少應(yīng)測(cè)量10組數(shù)據(jù)以上。完成后進(jìn)入下一步測(cè)量突然擴(kuò)大管數(shù)據(jù)。第三步：測(cè)量突然擴(kuò)大管數(shù)據(jù)1、突然擴(kuò)大管建立流動(dòng)完成粗糙管數(shù)據(jù)的測(cè)量和記錄后，建立突然擴(kuò)大管的流動(dòng)。2、突然擴(kuò)大管數(shù)據(jù)的測(cè)量記錄測(cè)量突然擴(kuò)大管的數(shù)據(jù)與測(cè)量光滑管的數(shù)據(jù)操作步驟相同，重復(fù)測(cè)量光滑管數(shù)據(jù)步驟的第24步，為了實(shí)驗(yàn)精度和回歸曲線的需要至少應(yīng)測(cè)量10組數(shù)據(jù)以上。完成后進(jìn)入數(shù)據(jù)處理。注意事項(xiàng)：（1）為了接近理想的光滑管，我們選用了玻璃管，實(shí)際上在普通實(shí)驗(yàn)室中很少采用玻璃管。（2）為了更好的回歸處理數(shù)據(jù)，請(qǐng)盡量多的測(cè)量數(shù)據(jù)，并且盡量使數(shù)據(jù)分布在整個(gè)流量范圍內(nèi)。（3）在層流范圍內(nèi)，用閥門按鈕調(diào)節(jié)很難控制精度，請(qǐng)?jiān)陂y門開度欄內(nèi)自己輸入開度數(shù)值（閥門開度小于5）。（4）對(duì)于突然擴(kuò)大管，我們做了簡(jiǎn)化，認(rèn)為阻力系數(shù)是定值，不隨Re變化。四、數(shù)據(jù)處理第一步：原始數(shù)據(jù)記錄 注意：由于三組數(shù)據(jù)的格式相同， 請(qǐng)您注意不要混淆第二步：數(shù)據(jù)計(jì)算填好數(shù)據(jù)后，如果不采用“自動(dòng)計(jì)算”功能，則可以在數(shù)據(jù)處理的“設(shè)備參數(shù)”頁(yè)得到計(jì)算所需的設(shè)備參數(shù)。 如果要使用“自動(dòng)計(jì)算”功能，在相應(yīng)的計(jì)算結(jié)果頁(yè)點(diǎn)擊“自動(dòng)計(jì)算”即可。數(shù)據(jù)即可自動(dòng)計(jì)算并自動(dòng)填入數(shù)據(jù)庫(kù)。第三步：曲線繪制計(jì)算完成后，如下圖所示在曲線頁(yè)點(diǎn)擊“開始繪制“即可根據(jù)數(shù)據(jù)自動(dòng)繪制出曲線 柏努利方程儀實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、 通過(guò)實(shí)測(cè)靜止和流動(dòng)的流體中各項(xiàng)壓頭及相互轉(zhuǎn)換驗(yàn)證流體靜力學(xué)原理和柏努力方程。2、 通過(guò)實(shí)測(cè)流速的變化和與之相適應(yīng)的壓頭損失的變化確定兩者之間的關(guān)系。二、 基本原理：流動(dòng)的流體具有三種機(jī)械能：位能，動(dòng)能和靜壓能，這三種能量可以相互轉(zhuǎn)換。在沒(méi)有摩擦損失且不輸入外功的情況下，流體在穩(wěn)定流動(dòng)中流過(guò)的各界面上的機(jī)械能總和是相等的。在有摩擦而沒(méi)有外功輸入時(shí)，任意兩截面間的機(jī)械能的差即為摩擦損失。機(jī)械能可用測(cè)壓管中液柱的高度來(lái)表示，當(dāng)活動(dòng)測(cè)頭的小孔正對(duì)水流動(dòng)方向時(shí)，測(cè)壓管中的液柱高度即為總壓頭（即動(dòng)壓頭，靜壓頭與位壓頭的和）。當(dāng)活動(dòng)測(cè)頭的小孔軸線垂直于水流方向時(shí)，測(cè)壓管中液柱的高度為靜壓頭與位壓頭之和。所以若令位壓頭（所測(cè)管截面的中心與儀器角鐵表面的垂直距離）為，靜壓頭為，動(dòng)壓頭為，總壓頭為。則： 三、 實(shí)驗(yàn)裝置：設(shè)備說(shuō)明：該柏努力方程儀由圖示的高位水槽供水，為簡(jiǎn)化界面，突出顯示管路狀況，省略了和實(shí)驗(yàn)操作關(guān)系不大的供水泵和儲(chǔ)水槽。高位水槽通過(guò)溢流口保證水位的恒定。整套裝置的測(cè)量基準(zhǔn)面為地面。高位水槽水位離地面的高度為0.90m，第一號(hào)管入口位置為0.5m 。四、 操作步驟（一）、選擇管型1、 進(jìn)入主界面（或完成一種管路的實(shí)驗(yàn)，點(diǎn)擊重置按鈕）后，鼠標(biāo)移動(dòng)到各個(gè)管段時(shí)會(huì)自動(dòng)彈出下拉管型菜單，如下圖所示：2、 單擊你想要用的管型，該管自動(dòng)安裝到對(duì)應(yīng)的管段位置。（二）、開始實(shí)驗(yàn)完成管路選型后，點(diǎn)擊按鈕，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，此時(shí)不能再對(duì)管路進(jìn)行選擇。1、 驗(yàn)證流體靜力學(xué)原理點(diǎn)擊如圖的管路流水入口開關(guān)閥，打開入口開關(guān)：管路充滿水后，在出口流量調(diào)節(jié)閥開度為0時(shí)，對(duì)比各測(cè)壓管的液柱高度：觀察測(cè)壓管液柱高度手動(dòng)或點(diǎn)擊自動(dòng)記錄按鈕記錄數(shù)據(jù)。2、 觀察流體流動(dòng)時(shí)的各壓頭相互轉(zhuǎn)換點(diǎn)擊出口流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)閥門開度觀察測(cè)壓孔正對(duì)流動(dòng)方向和垂直流動(dòng)方向時(shí)的液柱高度：點(diǎn)擊如圖的扳轉(zhuǎn)開關(guān)，可以看到放大的測(cè)壓孔圖：圖示為正對(duì)流動(dòng)方向時(shí)扳轉(zhuǎn)開關(guān)的位置：垂直流動(dòng)方向時(shí)，扳轉(zhuǎn)開關(guān)的位置（點(diǎn)擊扳轉(zhuǎn)開關(guān)可以相互切換）：3、 觀察和記錄壓頭損失（1）、打開出口閥（小流量,開度為10左右），并且使各測(cè)頭的小孔正對(duì)流動(dòng)的方向。在測(cè)壓管上讀取每個(gè)測(cè)壓點(diǎn)的總壓頭，并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。（2）、開大出口閥（開度80），讀取各測(cè)壓管的指示值（如有自動(dòng)記錄功能則可以自動(dòng)記錄）。（3）、動(dòng)靜壓頭和位壓頭的相互轉(zhuǎn)化在一定流量下測(cè)取測(cè)壓管測(cè)頭小孔正對(duì)水流向時(shí)的指示值（hag）以及小孔軸線垂直于水流時(shí)的指示值(hper)。（三）、數(shù)據(jù)處理1、 原始數(shù)據(jù)：點(diǎn)擊和可以切換到上一組或下一組數(shù)據(jù)（一個(gè)閥門開度下各管段的數(shù)據(jù)集合為一組）。（如果沒(méi)有自動(dòng)記錄功能，則可以手動(dòng)填入數(shù)據(jù)）2、 計(jì)算結(jié)果：點(diǎn)擊可以對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算。（如果沒(méi)有自動(dòng)記錄功能，在手動(dòng)填入數(shù)據(jù)后依舊可以進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算）3、 設(shè)備參數(shù)(在完成一種管路實(shí)驗(yàn)后，如果想選擇別的管型，則可以先關(guān)閉入口閥，再點(diǎn)擊后可以重新選擇新的管型)離心風(fēng)機(jī)性能測(cè)試實(shí)驗(yàn)一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解風(fēng)機(jī)的構(gòu)造，掌握風(fēng)機(jī)操作和調(diào)節(jié)方法2、 測(cè)定風(fēng)機(jī)在恒定轉(zhuǎn)速情況下的特性曲線并確定該風(fēng)機(jī)最佳工作范圍二、 基本原理1、基本概念和基本關(guān)系式1.1、風(fēng)量風(fēng)機(jī)的風(fēng)量是指單位時(shí)間內(nèi)從風(fēng)機(jī)出口排出的氣體的體積，并以風(fēng)機(jī)入口處氣體的狀態(tài)計(jì)，用Q表示，單位為m3/h。1.2、風(fēng)壓風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓是指單位體積的氣體流過(guò)風(fēng)機(jī)時(shí)獲得的能量，以表示，單位為J/m3=N/m2，由于的單位與壓力的單位相同，所以稱為風(fēng)壓。用下標(biāo)1，2分別表示進(jìn)口與出口的狀態(tài)。在風(fēng)機(jī)的吸入口與壓出口之間，列柏努力方程： （1）上式各項(xiàng)均乘以 并加以整理得： （2）對(duì)于氣體，式中（氣體密度）值比較小，故 可以忽略；因進(jìn)口管段很短， 也可以忽略。當(dāng)空氣直接由大氣進(jìn)入通風(fēng)機(jī)，則 也可以忽略。因此，上述的柏努力方程可以簡(jiǎn)化成： （3）上式中稱為靜風(fēng)壓，以表示。 稱為動(dòng)風(fēng)壓，用表示。離心風(fēng)機(jī)出口處氣體流速比較大，因此動(dòng)風(fēng)壓不能忽略。離心風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓為靜風(fēng)壓和動(dòng)風(fēng)壓之和，又稱為全風(fēng)壓或全壓。風(fēng)機(jī)性能表上所列的風(fēng)壓指的就是全風(fēng)壓。2、風(fēng)機(jī)實(shí)驗(yàn)流體流經(jīng)風(fēng)機(jī)時(shí)，不可避免的會(huì)遇到種種流動(dòng)阻力，產(chǎn)生能量損失。由于流動(dòng)的復(fù)雜性，這些能量損失無(wú)法從理論上作出精確計(jì)算，也因此無(wú)法從理論上求得實(shí)際風(fēng)壓的數(shù)值。因此，一定轉(zhuǎn)速下的風(fēng)機(jī)的Q, Q，NQ,Q，Q之間的關(guān)系，即特性曲線，需要實(shí)驗(yàn)測(cè)定。2.1、風(fēng)量Q的測(cè)定我們可以通過(guò)測(cè)量管路中期體的動(dòng)風(fēng)壓來(lái)確定風(fēng)量的大小。我們?cè)诠苈返倪m當(dāng)位置（必須使氣體流動(dòng)的穩(wěn)定管段）安裝一個(gè)測(cè)量動(dòng)壓頭的裝置皮托管。假設(shè)皮托管測(cè)得的動(dòng)風(fēng)壓為，測(cè)量中，動(dòng)風(fēng)壓常用水柱高度表示：則有： Pa所以： m/s若假設(shè)測(cè)量位置的管徑為則有： m3/h另外，測(cè)量風(fēng)量我們還可以用孔板流量計(jì)，對(duì)于孔板流量計(jì)的原理這里略去。下面直接給出計(jì)算公式： m3/s或者： m3/s式中：RU型壓差計(jì)的讀數(shù) m壓差計(jì)中指示液的密度 kg/m3被測(cè)流體的密度 kg/m3C0孔流系數(shù)S0孔口面積2.2、靜風(fēng)壓和全風(fēng)壓的測(cè)定由前面的式（3）可以得到實(shí)驗(yàn)中測(cè)定靜風(fēng)壓和全風(fēng)壓的方法。為靜風(fēng)壓，可以通過(guò)風(fēng)機(jī)出口處的靜壓管測(cè)得，由于為大氣壓強(qiáng)，因此靜壓管的一端可以直接和大氣相通；為動(dòng)風(fēng)壓，可以通過(guò)管路中安裝的皮托管測(cè)量得到。2.3、風(fēng)機(jī)的有效功率和功率由于風(fēng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中存在種種能量損失，使得風(fēng)機(jī)的實(shí)際風(fēng)壓比理論風(fēng)壓值要低，而輸入風(fēng)機(jī)的功率要比理論值高，所以風(fēng)機(jī)的總效率可以表示為： 其中為風(fēng)機(jī)的有效功率： kw為電機(jī)輸入風(fēng)機(jī)的功率： 以上各式中： 風(fēng)量，m3/h全風(fēng)壓，N/m2用標(biāo)準(zhǔn)功率機(jī)校正功率標(biāo)的校正系數(shù)，這里取1.0電機(jī)的輸入功率，kw電機(jī)效率，通常取0.90傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率，一般取1.0三、 裝置和流程四、 實(shí)驗(yàn)步驟和操作要點(diǎn)1、 檢查管路上各測(cè)量?jī)x器是否處于正常狀態(tài)，確保風(fēng)量調(diào)節(jié)閥處于全開或者全閉狀態(tài)。2、 點(diǎn)擊數(shù)顯儀表盤，打開風(fēng)機(jī)的電機(jī)電源，開始實(shí)驗(yàn)。3、 點(diǎn)擊風(fēng)量調(diào)節(jié)閥，調(diào)節(jié)不同的閥門開度4、 數(shù)顯儀表會(huì)顯示實(shí)時(shí)測(cè)量的各個(gè)量5、 等顯示值穩(wěn)定后記錄各個(gè)儀表的數(shù)值。6、 至少測(cè)量五組以上不同閥門開度下的轉(zhuǎn)速，電機(jī)功率，氣體出口溫度，風(fēng)機(jī)出口靜壓；其中必須有閥門全開和全閉情況下的數(shù)值。五、 數(shù)據(jù)處理風(fēng)機(jī)的風(fēng)壓有全風(fēng)壓和靜風(fēng)壓之分，所以，風(fēng)機(jī)的特性曲線比離心泵特性曲線多兩條，即一定轉(zhuǎn)速下的Q, Q，NQ,Q，Q五條曲線。由于標(biāo)準(zhǔn)的風(fēng)機(jī)的特性曲線是在20 C及760mmHg條件下測(cè)定的，在此條件下空氣的密度為1.2kg/m3，因此，我們應(yīng)當(dāng)對(duì)測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行換算。風(fēng)壓換算： 式中，為規(guī)定狀態(tài)下的風(fēng)壓和氣體密度；和為操作狀態(tài)下的風(fēng)壓和氣體密度。所以： 計(jì)算功率時(shí)，如果用實(shí)際風(fēng)壓，則Q用實(shí)際風(fēng)量；如果用校正為規(guī)定狀態(tài)下的風(fēng)壓，則風(fēng)量也需校正到規(guī)定狀態(tài)。校正方法同上。在本仿真實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處單元里面包括如下四項(xiàng)內(nèi)容1、 原始數(shù)據(jù)2、 計(jì)算結(jié)果3、 曲線繪制4、 設(shè)備參數(shù)提示：您可以在“參數(shù)設(shè)置”里面選擇別的風(fēng)機(jī)型號(hào)。（您必須有修改參數(shù)的權(quán)限）實(shí)驗(yàn)4、傳熱實(shí)驗(yàn)（流程一）一、實(shí)驗(yàn)原理： 對(duì)流傳熱的核心問(wèn)題是求算傳熱膜系數(shù)，當(dāng)流體無(wú)相變時(shí)對(duì)流傳熱準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式的一般形式為：對(duì)于強(qiáng)制湍流而言，Gr準(zhǔn)數(shù)可以忽略，故本實(shí)驗(yàn)中，可用圖解法和最小二乘法計(jì)算上述準(zhǔn)數(shù)關(guān)聯(lián)式中的指數(shù)m、n和系數(shù)A。 用圖解法對(duì)多變量方程進(jìn)行關(guān)聯(lián)時(shí)，要對(duì)不同變量Re和Pr分別回歸。本實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)化上式，即取n=0.4（流體被加熱）。這樣，上式即變?yōu)閱巫兞糠匠蹋賰蛇吶?duì)數(shù)，即得到直線方程：在雙對(duì)數(shù)坐標(biāo)中作圖，找出直線斜率，即為方程的指數(shù)m。在直線上任取一點(diǎn)的函數(shù)值代入方程中，則可得到系數(shù)A，即：用圖解法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)確定直線位置有一定的人為性。而用最小二乘法回歸，可以得到最佳關(guān)聯(lián)結(jié)果。應(yīng)用微機(jī)，對(duì)多變量方程進(jìn)行一次回歸，就能同時(shí)得到A、m、n。對(duì)于方程的關(guān)聯(lián)，首先要有Nu、Re、Pr的數(shù)據(jù)組。其準(zhǔn)數(shù)定義式分別為： 實(shí)驗(yàn)中改變冷卻水的流量以改變Re準(zhǔn)數(shù)的值。根據(jù)定性溫度（冷卻水進(jìn)、出口溫度的算術(shù)平均值）計(jì)算對(duì)應(yīng)的Pr準(zhǔn)數(shù)值。同時(shí)，由牛頓冷卻定律，求出不同流速下的傳熱膜系數(shù)值。進(jìn)而算得Nu準(zhǔn)數(shù)值。 牛頓冷卻定律：式中：傳熱膜系數(shù)，W/m2；傳熱量，；總傳熱面積，m2；tm管壁溫度與管內(nèi)流體溫度的對(duì)數(shù)平均溫差，。傳熱量Q可由下式求得： 式中：W質(zhì)量流量，kg / h；Cp流體定壓比熱，J / kg；t1、t2流體進(jìn)、出口溫度，； 定性溫度下流體密度，kg / m3；V流體體積流量，m3 / s。三、 實(shí)驗(yàn)設(shè)備流程： 本裝置流程如下圖所示，冷水經(jīng)由泵，U型壓差計(jì)，進(jìn)入換熱器內(nèi)管，并與套管環(huán)隙中蒸汽換熱。冷水流量可用流量控制閥調(diào)節(jié)。 蒸汽由蒸汽發(fā)生器上升進(jìn)入套管環(huán)隙，與內(nèi)管中冷水換熱。放氣閥門用于排放不凝性氣體。在銅管之前設(shè)有一定長(zhǎng)度的穩(wěn)定段，是為消除端效應(yīng)。銅管兩端用塑料管與管路相連，是為消除熱應(yīng)力。本實(shí)驗(yàn)裝置冷水走內(nèi)管，蒸汽走環(huán)隙（玻璃管）。水進(jìn)、出口溫度和管壁溫度分別由鉑電阻（Pt100）測(cè)得。測(cè)量水進(jìn)、出口溫度的鉑電阻應(yīng)置于進(jìn)、出口的中心。測(cè)量管壁溫度的鉑電阻用導(dǎo)熱絕緣膠固定在內(nèi)管外壁兩端。孔板流量計(jì)的壓差由U型壓差計(jì)測(cè)得。本實(shí)驗(yàn)蒸汽發(fā)生器由不銹鋼制成，安有玻璃液位計(jì)。發(fā)生器的熱功率為1.5kw。 設(shè)備參數(shù)：孔板流量計(jì)：流量計(jì)算關(guān)聯(lián)式：V=4.49R0.5式中：R孔板壓差 ，mmH2OV空氣流量 ，m3 /h換熱套管： 套管外管為玻璃管，內(nèi)管為黃銅管。 套管有效長(zhǎng)度：1.25m，內(nèi)管內(nèi)徑：0.022m三、實(shí)驗(yàn)操作：第一步：?jiǎn)?dòng)水泵點(diǎn)擊電源開關(guān)的綠色按鈕，啟動(dòng)水泵，水泵為換熱器的管程提供水源。第二步：打開進(jìn)水閥開泵后，調(diào)節(jié)進(jìn)水閥至微開，這時(shí)換熱器的管程中就有水流動(dòng)了。第三步：打開蒸汽發(fā)生器蒸汽發(fā)生器的開關(guān)在蒸汽發(fā)生器的右側(cè)。鼠標(biāo)左鍵單擊開關(guān)，這時(shí)蒸汽發(fā)生器就通電開始加熱，并向換熱器的殼程供汽。第四步：打開放汽閥打開放汽閥，排出殘余的不凝氣體，使在換熱器殼程中的蒸汽流動(dòng)通暢。第五步：讀取水的流量在圖中點(diǎn)擊孔板流量計(jì)的壓差計(jì)出現(xiàn)讀數(shù)畫面。讀取壓差計(jì)讀數(shù)。經(jīng)過(guò)計(jì)算可得冷水的流量。第六步：讀取溫度在換熱管或者