化工原理实验讲义绪论1实验一雷诺实验3实验二伯努利方程实验4实验三流体流动阻力的测定6实验四流量计校核实验10实验六恒压过滤常数的测定15实验七传热实验17实验八精馅实验23实验十干燥实验29绪论一、化工原理实验的特点《化工原理》是化工、食品、生物工程、环境工程等专业的重要技术基础课，它属于工程技术学科，故化工原理实验也是解决工程问题必不可少的重要部分。面对实际的工程问题，其涉及的物料千变万化，操作条件也随各工艺过程而改变，使用的各种设备结构、大小相差悬殊，很难从理论上找出反映各过程本质的共同规律，一般采用两种研究方法解决实际工程问题，即实验研究法和数学模型法。对于实验研究法，在析因实验基础上应用因次分析法规划实验，再通过实验得到应用于各种情况下的半理论半经验关联式或图表。例如找出流体流动中摩擦系数与雷诺准数和相对粗糙度关系的实验。对于数学模型法，在简化物理模型的基础上，建立起数学模型，再通过实验找出联系数学模型与实际过程的模型参数，使数学模型能得到实际的应用。例如精馏中通过实验测出塔板效率将理论塔板数和实际塔板数联系起来。可以说，化工原理实验基本包含了这两种研究方法的实验，这是化工原理实验的重要特征。虽然化工原理实验测定内容及方法是复杂的，但是所采用的实验装备却是生产中最常用的设备和仪表，这是化工原理实验的第二特点。例如流体阻力实验中，虽然要测定摩擦系数与雷诺数及相对粗糙度的复杂关系，但使用的却是极其简单的泵、管道、压力计、流量计等设备仪表化工原理实验的这些特点，同学们应该在实验中认真体会，通过化工原理实验对这些处理工程问题的方法加深认识并初步得以应用。二、化工原理实验的要求1.巩固和深化理论知识。化工原理课堂上讲授的主要是化工过程即单元操作的原理，包括物理模型和数学模型。这些内容是很抽象的，还应通过化工原理实验及实习这些实践性环节，深入理解和掌握课堂讲授的内容。我们针对这部分的要求在每个实验的后面布置了许多思考题，可引导和启发同学们认真做实验，并通过实验环节，理解过程原理及各种影响因素。故要求同学们在做实验和完成实验报告中认真完成这些思考题。2.初步掌握化工工程问题的研究方法，熟悉化工数据基本测试技术。工程中无论实验研究法和数学模型法均离不开实验测定各种化工数据。通过实验过程可进一步认识解决工程问题的这些方法，同时也熟悉这些设备、仪表的结构、主要性能及基本操作。三、化工原理实验预习报告每次做实验前必须将实验预习报告交给实验指导教师检查合格后方能进行实验
化工原理实验讲义 绪 论 1 实验一 雷诺实验 3 实验二 伯努利方程实验 4 实验三 流体流动阻力的测定 6 实验四 流量计校核实验 10 实验六 恒压过滤常数的测定 15 实验七 传热实验 17 实验八 精馏实验 23 实验十 干燥实验 29 绪 论 一、化工原理实验的特点 《化工原理》是化工、食品、生物工程、环境工程等专业的重要技术基础课，它属于工程技术学科，故化工原 理实验也是解决工程问题必不可少的重要部分。面对实际的工程问题，其涉及的物料千变万化，操作条件也随各工 艺过程而改变，使用的各种设备结构、大小相差悬殊，很难从理论上找出反映各过程本质的共同规律，一般采用两 种研究方法解决实际工程问题，即实验研究法和数学模型法。对于实验研究法，在析因实验基础上应用因次分析法 规划实验，再通过实验得到应用于各种情况下的半理论半经验关联式或图表。例如找出流体流动中摩擦系数与雷诺 准数和相对粗糙度关系的实验。对于数学模型法，在简化物理模型的基础上，建立起数学模型，再通过实验找出联 系数学模型与实际过程的模型参数，使数学模型能得到实际的应用。例如精馏中通过实验测出塔板效率将理论塔板 数和实际塔板数联系起来。可以说，化工原理实验基本包含了这两种研究方法的实验，这是化工原理实验的重要特 征。 虽然化工原理实验测定内容及方法是复杂的，但是所采用的实验装备却是生产中最常用的设备和仪表，这是化 工原理实验的第二特点。例如流体阻力实验中，虽然要测定摩擦系数与雷诺数及相对粗糙度的复杂关系，但使用的 却是极其简单的泵、管道、压力计、流量计等设备仪表。 化工原理实验的这些特点，同学们应该在实验中认真体会，通过化工原理实验对这些处理工程问题的方法加深 认识并初步得以应用。 二、化工原理实验的要求 1.巩固和深化理论知识。化工原理课堂上讲授的主要是化工过程即单元操作的原理，包括物理模型和数学模 型。这些内容是很抽象的，还应通过化工原理实验及实习这些实践性环节，深入理解和掌握课堂讲授的内容。我们 针对这部分的要求在每个实验的后面布置了许多思考题，可引导和启发同学们认真做实验，并通过实验环节，理解 过程原理及各种影响因素。故要求同学们在做实验和完成实验报告中认真完成这些思考题。 2.初步掌握化工工程问题的研究方法，熟悉化工数据基本测试技术。工程中无论实验研究法和数学模型法均离 不开实验测定各种化工数据。通过实验过程可进一步认识解决工程问题的这些方法，同时也熟悉这些设备、仪表的 结构、主要性能及基本操作。 三、化工原理实验预习报告 每次做实验前必须将实验预习报告交给实验指导教师检查合格后方能进行实验
实验预习报告内容：（1）实验目的及内容：做什么？（2）实验意义及原理：为什么做？（3）实验中必须取哪些数据，列出数据记录简表：如何做？四、化工原理实验报告内容1.实验目的；2.实验原理：要说明实验的依据及要测量的数据；3.实验装置：实验流程图和流程说明；4.实验主要操作步骤；5.实验数据记录：列表记录实验中数值及单位：6.数据整理：列出数据整理表，并写出数据计算过程示例：7.实验结果及结论：将实验结果用图形或关系式表示出，并得出结论；8.分析与讨论：就实验中的问题进行分析：9.思考题。实验一雷诺实验一、实验目的1.观察流体在管内流动的两种不同型态；2.确定临界雷诺数二、基本原理流体流动有两种不同型态，即层流（滞流）和端流（紊流）。流体作层流流动时，其流体质点作平行于管轴的直线运动，端流时质点在沿管轴流动的同时还作杂乱无章的随机运动。雷诺数是判断流动型态的准数。若流体在圆管内流动，则雷诺数可用下式表示：Re=dhpH(1-1)式中：d一圆管内径，m;u——流速，m/s;P——流体密度，kg/m严——流体粘度，Pa·s。一般认为Re4000，流动型态为流。Re数在两者之间时为过渡区，有时为层流，有时为端流，流动型态与环境有关
实验预习报告内容： （1）实验目的及内容：做什么？ （2）实验意义及原理：为什么做？ （3）实验中必须取哪些数据，列出数据记录简表：如何做？ 四、化工原理实验报告内容 1．实验目的； 2．实验原理：要说明实验的依据及要测量的数据； 3．实验装置：实验流程图和流程说明； 4．实验主要操作步骤； 5．实验数据记录：列表记录实验中数值及单位； 6．数据整理：列出数据整理表，并写出数据计算过程示例； 7．实验结果及结论：将实验结果用图形或关系式表示出，并得出结论； 8．分析与讨论：就实验中的问题进行分析； 9．思考题。 实验一 雷诺实验 一、实验目的 1.观察流体在管内流动的两种不同型态； 2.确定临界雷诺数 二、基本原理 流体流动有两种不同型态，即层流（滞流）和湍流（紊流）。流体作层流流动时，其流体质点作平行于管轴的 直线运动，湍流时质点在沿管轴流动的同时还作杂乱无章的随机运动。雷诺数是判断流动型态的准数。若流体在圆 管内流动，则雷诺数可用下式表示： （1-1） 式中： ——圆管内径，m； u——流速，m/s； —— 流体密度，kg/m3 ； ——流体粘度，Pa·s。 一般认为Re＜2000时，流动型态为层流；Re＞4000，流动型态为湍流。Re数在两者之间时为过渡区，有时为层 流，有时为湍流，流动型态与环境有关
对一定温度的流体，在特定的圆管内流动，雷诺数仅与流速有关。本实验通过改变水在管内的流速，观察流体在管内流动型态的变化。三、思考题1.影响流动型态的因素有哪些？2.如果管子是不透明的，应如何来判断管中的流动型态？3.能否只用流速判断管中的流动型态？为什么？4.为什么要研究流动型态？在化工过程中有何意义？5.通过本实验能观察到哪些流体流动现象？实验二柏努利方程实验一、实验目的1.熟悉流动流体中各种能量和压头的概念及其相互转换关系，进一步理解柏努利方程的含义；2.观察流速的变化规律；3．观察各项压头变化的规律。二、基本原理流动的流体具有位能、动能和静压能三种机械能，这三种能量可以相互转换。当管路条件改变时（如位置高低、管径大小），它们便会自行转化。如果是理想流体，因其不存在因摩擦和碰撞而产生机械能损失，在不输入外功的情况下，流体在稳定流动中流过各截面上的机械能的总和是相等的。对实际流体来说，因为存在内摩擦，流动过程中有一部分机械能因摩擦和碰撞转化为热能而损失，在不输入外功的情况下，两截面间机械能的差即为摩擦损失。流体机械能可用测压管中的一段液体柱的高度来表示。在流体力学中，把表示各种机械能的流体高度称为“压头”。表示位能的为位压头：表示动能的称为动压头（或速度头）：表示压强能（或静压能）的称为静压头（或压头）；已损失的机械能称为压头损失。当测压管上的小孔（即测压孔的中心线）与水流方向垂直进，测压管内液柱高度（从测压孔算起）即为静压头，它反映测压点处液体的压强大小。测压孔处液体的位压头则由测压孔的几何高度决定。当测压孔由上述方位转为正对水流方向时，测压管内液位将因此上升，所增加的液体高度，即为测压孔处液体的动压头，它反映该点水流动能的大小。这时测压管内液体总高度则为静压头与动压头之和。任何两上截面位压头、动压头、静压头三者总和之差即为损失压头，它表示为液体流经这两个截面之间时机械能的损失
对一定温度的流体，在特定的圆管内流动，雷诺数仅与流速有关。本实验通过改变水在管内的流速，观察流体 在管内流动型态的变化。 三、思考题 1．影响流动型态的因素有哪些？ 2．如果管子是不透明的，应如何来判断管中的流动型态？ 3．能否只用流速判断管中的流动型态？为什么？ 4．为什么要研究流动型态？在化工过程中有何意义？ 5．通过本实验能观察到哪些流体流动现象？ 实验二 柏努利方程实验 一、实验目的 1．熟悉流动流体中各种能量和压头的概念及其相互转换关系，进一步理解柏努利方程的含义； 2．观察流速的变化规律； 3．观察各项压头变化的规律。 二、基本原理 流动的流体具有位能、动能和静压能三种机械能，这三种能量可以相互转换。当管路条件改变时（如位置高 低、管径大小），它们便会自行转化。如果是理想流体，因其不存在因摩擦和碰撞而产生机械能损失，在不输入外 功的情况下，流体在稳定流动中流过各截面上的机械能的总和是相等的。 对实际流体来说，因为存在内摩擦，流动过程中有一部分机械能因摩擦和碰撞转化为热能而损失，在不输入外 功的情况下，两截面间机械能的差即为摩擦损失。 流体机械能可用测压管中的一段液体柱的高度来表示。在流体力学中，把表示各种机械能的流体高度称为“压 头”。表示位能的为位压头；表示动能的称为动压头（或速度头）；表示压强能（或静压能）的称为静压头（或压 头）；已损失的机械能称为压头损失。 当测压管上的小孔（即测压孔的中心线）与水流方向垂直进，测压管内液柱高度（从测压孔算起）即为静压 头，它反映测压点处液体的压强大小。测压孔处液体的位压头则由测压孔的几何高度决定。 当测压孔由上述方位转为正对水流方向时，测压管内液位将因此上升，所增加的液体高度，即为测压孔处液体 的动压头，它反映该点水流动能的大小。这时测压管内液体总高度则为静压头与动压头之和。 任何两上截面位压头、动压头、静压头三者总和之差即为损失压头，它表示为液体流经这两个截面之间时机械 能的损失
-图1柏务利市程演示实验装置1,2,3,4,6-测压头6一循环水精7—管路系8-9压管9一高位水情10一造汽背一流量调节试三、实验装置实验装置如图1所示。四、思考题1.关闭A阀，各测压管旋转时，液位高度H有无变化？这一现象说明什么？这一高度的物理意义又是什么？2．当测压孔正对水流方向时，各测压管的位高度H的物理意义是什么？3.开动水泵，开阀A至一定开度，将测压孔转到正对水流方向时，观察各测压管的高度H，为什么H>H，（对同一点面言）？为什么距离水槽越远，（H一H）的差值越大？其物理意义是什么？4.测压孔正对水流方向，开大阀A，流速增大，动压头增大，为什么测压管液位反而下降？5.将测压孔正对水流方向，转至与水流方向垂直，为什么各测压管的液位下降？下降的液位代表什么压头？实验三流体流动阻力的测定一、实验目的1.掌握流体流经直管和管件时，阻力损失的测定方法，通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律：2.测定直管摩擦系数a与雷诺准数Re的关系，将所得的a~Re方程与公认经验关系式比较；3.测定阀门的阻力系数图.4.了解阀门开度对管路压力的影响。二、实验意义及原理流体在管路中流动时，由于粘性剪切力和涡流的存在，不可避免地要消耗一定机械能。这部分机械能是不能自发地转换成其它机械能形式，或者说在机械能中“永久”消失了，故在利用柏努利方程解决工程中流体输送及与流动有关问题时，不可避免地必须将阻力损失项计算出来。管路通常由直管和管件（如三通、肘管及弯头等）、阀件
三、实验装置 实验装置如图1所示。 四、思考题 1．关闭A阀，各测压管旋转时，液位高度H有无变化？这一现象说明什么？这一高度的物理意义又是什么？ 2．当测压孔正对水流方向时，各测压管的位高度H的物理意义是什么？ 3．开动水泵，开阀A至一定开度，将测压孔转到正对水流方向时，观察各测压管的高度H1，为什么H>H1（对同 一点面言）？为什么距离水槽越远，（H－H1）的差值越大？其物理意义是什么？ 4．测压孔正对水流方向，开大阀A，流速增大，动压头增大，为什么测压管液位反而下降？ 5．将测压孔正对水流方向，转至与水流方向垂直，为什么各测压管的液位下降？下降的液位代表什么压头？ 实验三 流体流动阻力的测定 一、实验目的 1．掌握流体流经直管和管件时，阻力损失的测定方法，通过实验了解流体流动中能量损失的变化规律； 2．测定直管摩擦系数 与雷诺准数Re的关系，将所得的 ～Re方程与公认经验关系式比较； 3．测定阀门的阻力系数 ； 4.了解阀门开度对管路压力的影响。 二、实验意义及原理 流体在管路中流动时，由于粘性剪切力和涡流的存在，不可避免地要消耗一定机械能。这部分机械能是不能自 发地转换成其它机械能形式，或者说在机械能中“永久”消失了，故在利用柏努利方程解决工程中流体输送及与流 动有关问题时，不可避免地必须将阻力损失项计算出来。管路通常由直管和管件（如三通、肘管及弯头等）、阀件
组成。流体在直管内流动造成的机械能损失称为直管阻力，而通过管件、阀件等局部障碍时，因流道截面的方向与大小发生变化而造成的机械能损失称为局部阻力。1.直管阻力测定原理：研究流的直管阻力时采用了实验研究法，通过因次分析法规划实验，将物性、流动条件及管道各种几何尺寸等众多因素归纳为：=(2)(3-1)转换成直管阻力计算式为：h,=元?d2(3-2)式中：he-直管阻力损失，J/kg：1一直管长度，m；d直管内径，m；-流体的速度，m/s；a摩擦系数。在内径为d，长度为1的水平直管两端列柏努利方程：h,=g(22-2)+P2-P12-222p(3-3)：22=z(水平管),马=(等径):.4ph,=P-P.1p0(3-4)式中：P2-PL两截面的压强差，Pa；pl一流体的密度，kg/m3又根据直管阻力计算式：21u2=2<(3-5)
组成。流体在直管内流动造成的机械能损失称为直管阻力，而通过管件、阀件等局部障碍时，因流道截面的方向与 大小发生变化而造成的机械能损失称为局部阻力。 1.直管阻力测定原理： 研究湍流的直管阻力时采用了实验研究法，通过因次分析法规划实验，将物性、流动条件及管道各种几何尺寸 等众多因素归纳为： （3-1） 转换成直管阻力计算式为： （3-2） 式中： ——直管阻力损失，J/kg； ——直管长度，m； ——直管内径，ｍ； ——流体的速度，m/s； ——摩擦系数。 在内径为d，长度为l的水平直管两端列柏努利方程： （3-3） ∴ （3-4） 式中： ——两截面的压强差，Pa； —— 流体的密度，kg/m3 又根据直管阻力计算式： （3-5）
可得：-d2p(3-6)..a_2(-dplu?(3-7)又cdupRe(3-8)且4r(3-9)所以，要测定与Re关系，则只需测出管子的d、1，根据操作温度查出介质的p、"，利用流量计和压差计测出各体积流量及对应的△p，便可确定对应的Z与Re.2.局部阻力系数（测定阀门的3)根据h,'=P3-PsJIkgS12p(3-10)..2(ps-P)pu(3-11)式中：P3-P4阀门前后两截面的压强差，Pa利用压差计和流量计，只需测出阀门前后的△p及
可得： （3-6） ∴ （3-7） 又 （3-8） 且 （3-9） 所以，要测定 与Re关系，则只需测出管子的d、l，根据操作温度查出介质的ρ、μ，利用流量计和压差计测出各体积流量 及对应的△p，便可确定对应的 与Re。 2．局部阻力系数（测定阀门的 ） 根据 （3-10） ∴ （3-11） 式中： ——阀门前后两截面的压强差，Pa 利用压差计和流量计，只需测出阀门前后的△p及
，便可确定9.三、思考题1.测定流体阻力的意义？2.为确定与Re的函数关系需测定哪能些数据？宜选用什么仪器仪表来测定，如何处理数据？3.以水做介质所测得的Z~Re的关系曲线能否用于其他流体？如何应用？4.在不同设备上（包括不同管径），不同水温下测定的～Re数据能否关联在同一条曲线上?5.为保证测量结果在层流或瑞流，流体的流量应控制在什么范围？应从大流量做起还是从小流量做起？为什么？6.测出的直管摩擦阻力与设备的放置状态（如倾斜或竖直）有关吗？为什么？7.阀门前后压力表的读数随其开度如何变化，为什么？实验四流量计校核实验一、实验目的1.熟悉孔板和文丘里流量计（均属节流式流量计）的构造，安装及使用方法2．标定孔板或文丘里流量计的流量（g,或qm）与压差计读数△p的关系曲线一一流量标定曲线；3.测定孔板（或文丘里）流量计的流量系数C。并了解C。的变化规律。二、实验意义及原理化工生产及科学实验过程中，经常检测过程中各种介质的流量，以便生产过程的管理及控制。流量测量的方法和仪器很多，目前常用的流量测量仪有差压式流量计、转子流量计、涡轮流量计和湿式流量计等。本实验利用的节流试流量计大多在出厂时厂家通过实验为用户提供流量曲线，但有时用户遗失了厂家的流量曲线，或被测流体的密度与厂家标定所用的流体密度相差很大，或自制非标准流量计时，均需对流量计进行标定。差压式流量计是节流元件与差压计相连构成。根据柏努利方程，当流体通过节流口时，由于流道截面的变化，造成流速改变，从而在流量计的上、下游测压口之间会产生压差，该压差△与流量的关系为：9.=Cg40V/2pAp(4-1)或24pg,=CoAo.p(4-2)
，便可确定 。 三、思考题 1.测定流体阻力的意义？ 2.为确定 与Re的函数关系需测定哪能些数据？宜选用什么仪器仪表来测定，如何处理数据? 3.以水做介质所测得的 ～Re的关系曲线能否用于其他流体？如何应用？ 4.在不同设备上(包括不同管径),不同水温下测定的 ～Re数据能否关联在同一条曲线上? 5.为保证测量结果在层流或湍流，流体的流量应控制在什么范围？应从大流量做起还是从小流量做起？为什 么？ 6.测出的直管摩擦阻力与设备的放置状态（如倾斜或竖直）有关吗？为什么？ 7.阀门前后压力表的读数随其开度如何变化，为什么？ 实验四 流量计校核实验 一、实验目的 1．熟悉孔板和文丘里流量计（均属节流式流量计）的构造，安装及使用方法； 2．标定孔板或文丘里流量计的流量(qv或qm)与压差计读数△p的关系曲线——流量标定曲线； 3．测定孔板（或文丘里）流量计的流量系数Co并了解Co的变化规律。 二、实验意义及原理 化工生产及科学实验过程中，经常检测过程中各种介质的流量，以便生产过程的管理及控制。流量测量的方法 和仪器很多，目前常用的流量测量仪有差压式流量计、转子流量计、涡轮流量计和湿式流量计等。本实验利用的节 流试流量计大多在出厂时厂家通过实验为用户提供流量曲线，但有时用户遗失了厂家的流量曲线，或被测流体的密 度与厂家标定所用的流体密度相差很大，或自制非标准流量计时，均需对流量计进行标定。 差压式流量计是节流元件与差压计相连构成。根据柏努利方程，当流体通过节流口时，由于流道截面的变化， 造成流速改变，从而在流量计的上、下游测压口之间会产生压差，该压差△p与流量的关系为： （4-1） 或 （4-2）
式中：9m（g）一一质量（体积）流量，hg/smIs);△p一一流量计上、下游的压差，Pa：Ao——节流元件的截面积，m2；p一一介质的密度，kg/mCo—一流量系数1.标定流量曲线通过计量筒电子称和记时器可测量去流体的重量及对应的时间，从而测取其质量流量9m，同时又通过压差计读出对应的上、下游压差值△p；这样根据若干个实验点的α与△p值，便可绘制流量标定曲线m～△p。2.确定流量系数Co根据以上流量计的计算式4.CoAo/2p4p(4-3)由于差压流量计节流元件的截面A是不变的，加之介质水的密度不变。由上述流量曲线标定实验中各流量9与压差△p之值，便可计算出对应的流量系数G值。又由于雷诺数dupR(4-4)其中管径d为输送管道内径；P，u为水的密度与粘度。流速u可用下式计算：4-/7pg=2A(4-5)故可将流量系数G与对雷诺数Re的关系标绘在单对数坐标上，便可得到G与Re的关系曲线，从而可了解流量的变化规律。三、思考题1.节流式流量计是否可直接读出流量？其通过什么量来确定流量的？其依据是什么？2.孔板流量计及文丘里流量计安装时应注意什么问题？
式中：qm(qv)——质量（体积）流量， （ ）； △p——流量计上、下游的压差，Pa； A0——节流元件的截面积，m2 ； ρ——介质的密度， ； C0——流量系数 1．标定流量曲线 通过计量筒电子称和记时器可测量去流体的重量及对应的时间，从而测取其质量流量qm，同时又通过压差计读 出对应的上、下游压差值△p；这样根据若干个实验点的qm与△p值，便可绘制流量标定曲线qm～△p。 2．确定流量系数Co 根据以上流量计的计算式 （4-3） 由于差压流量计节流元件的截面A0是不变的，加之介质水的密度不变。由上述流量曲线标定实验中各流量qm与 压差△p之值，便可计算出对应的流量系数C0值。 又由于雷诺数 （4-4） 其中管径d1为输送管道内径；ρ，μ为水的密度与粘度。流速u1可用下式计算： （4-5） 故可将流量系数C0与对雷诺数Re的关系标绘在单对数坐标上，便可得到C0与Re的关系曲线，从而可了解流量的 变化规律。 三、思考题 1．节流式流量计是否可直接读出流量？其通过什么量来确定流量的？其依据是什么？ 2．孔板流量计及文丘里流量计安装时应注意什么问题？
3根据不同的测压计，流量标定曲线是否可用其它的量来表示？试举例。4.流量系数Co随Re的变化规律？5．可通过与其它组同学实验的结果比较，说明孔板流量计与文丘里流量计的流量系数的差异？产生差异的主要原因是什么？6.孔板流量计（或文丘里流量计）与转子流量计的区别？实验五离心泵特性曲线的测定一、实验目的1.了解离心泵的工作原理、结构和性能，熟悉离心泵的操作；2.测定并绘制离心泵在一定转速下的特性曲线。二、实验意义及原理离心泵特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用离心泵的重要依据。离心泵的特性曲线包括扬程～流量（H。~）、轴功率～流量（Pa～）及效率～流量（n～）曲线。1.Hq曲线：在离心泵前后装有真空表及压力表，列出真空表与压力表间的柏努利方程：,-(3-)+B-P+*+2Hm2gpg(5-1)可测出真空表与压力表的垂直距离：ho=22-Z(5-2)又P2 -P=(P+ Pg)(5-3)当离心泵的吸入与排出管直径不变时，U1=U2:因为压力表与真空表间管道很短，故ZHy.-2可忽略。:.H,=h+Px+Pzpg(5-4)改变出口阀门开度，即g改变（利用流量计显示值，并转换成流量），便可确定对应的H～9y关系。2.Pa~gy曲线在离心泵的轴上安装测功率的仪表，该实验装置中用功率表测出电机功率，取轴功率为电机功率的60%，则可测出不同q时对应之P，作出P～9y曲线
3．根据不同的测压计，流量标定曲线是否可用其它的量来表示？试举例。 4．流量系数Co随Re的变化规律？ 5．可通过与其它组同学实验的结果比较，说明孔板流量计与文丘里流量计的流量系数的差异？产生差异的主 要原因是什么？ 6．孔板流量计（或文丘里流量计）与转子流量计的区别？ 实验五 离心泵特性曲线的测定 一、实验目的 1．了解离心泵的工作原理、结构和性能，熟悉离心泵的操作； 2．测定并绘制离心泵在一定转速下的特性曲线。 二、实验意义及原理 离心泵特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用离心泵的重要依据。离心泵的特性曲线包括扬程～流量（He～ qv）、轴功率～流量（Pa～qv）及效率～流量（η～qv）曲线。 1．He～qv曲线： 在离心泵前后装有真空表及压力表，列出真空表与压力表间的柏努利方程： （5-1） 可测出真空表与压力表的垂直距离： （5-2） 又 （5-3） 当离心泵的吸入与排出管直径不变时，u1＝u2；因为压力表与真空表间管道很短，故 可忽略。 ∴ （5-4） 改变出口阀门开度，即qv改变（利用流量计显示值，并转换成流量），便可确定对应的H～qv关系。 2．Pa～qv曲线 在离心泵的轴上安装测功率的仪表，该实验装置中用功率表测出电机功率，取轴功率为电机功率的60%，则可 测出不同qv时对应之Pa，作出Pa～qv曲线
3.n~g曲线根据有效功率计算式：P =pggyH.(5-5)及效率计算式："-P.(5-6)由前面所测出的ay、He、Pa，则可计算出对应，找出"与α,对应关系。三、思考题1.试从实验结果分析说明为什么要先关闭出口阀后启动泵？2．当改变出口阀门开度时，离心泵吸入口的真空表读数及出口压力表的读数有何变化？规律如何？3.启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，试分析其原因？4.为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？5.能否用吸入管路上的阀门调节离心泵的流量？为什么？为什么要在一定转速的条件下测量泵的特性曲线？6.在一定转速下测定离心泵的特性参数及特性曲线有何实际意义？7．测定出的离心泵特性曲线中，He、"及P.随α,的变化规律?8．测定离心泵特性曲线时，能否将压力表装在出口阀门之后，为什么？9.可否利用该实验装置测定该管路特性曲线？如何测定？实验六恒压过滤常数的测定一、实验目的1．了解过滤机的构造，流程和操作原理，掌握过滤的操作方法；2.测定不同压力和温度下的恒压过滤常数K，9e和↑e并以实验所得结果验证过滤方程式；3．通过对过滤常数的测定，比较压力和温度的影响。二、实验意义及原理
3． ～qv曲线 根据有效功率计算式： （5-5） 及效率计算式： （5-6） 由前面所测出的qv、He、Pa，则可计算出对应 ，找出 与qv对应关系。 三、思考题 1．试从实验结果分析说明为什么要先关闭出口阀后启动泵？ 2．当改变出口阀门开度时，离心泵吸入口的真空表读数及出口压力表的读数有何变化?规律如何? 3．启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，试分析其原因？ 4．为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？ 5．能否用吸入管路上的阀门调节离心泵的流量？为什么？ 为什么要在一定转速的条件下测量泵的特性曲线? 6．在一定转速下测定离心泵的特性参数及特性曲线有何实际意义？ 7．测定出的离心泵特性曲线中，He、 及Pa随qv的变化规律? 8．测定离心泵特性曲线时，能否将压力表装在出口阀门之后，为什么？ 9．可否利用该实验装置测定该管路特性曲线？如何测定？ 实验六 恒压过滤常数的测定 一、 实验目的 1．了解过滤机的构造，流程和操作原理，掌握过滤的操作方法； 2．测定不同压力和温度下的恒压过滤常数K，qe和τe，并以实验所得结果验证过滤方程式； 3．通过对过滤常数的测定，比较压力和温度的影响。 二、实验意义及原理