09液压实验-液压传动实验指导书2011.5.doc

液压传动实验指导书实验一雷诺实验(选做) 实验二不可压缩流体恒定流动总流伯努利方程实验(必做) 实验三液压传动基础实验实验四液压系统节流调速实验雷诺实验实验设备: 实验台参数: 潜水泵:型号 HQB-2500 ;最大扬程: ;最大流量: 2000 L /h; 额定功率: 55W ;电源:单相~ 220V 。恒压水箱:长×宽×高=280 × 420 × 400 ; 实验管 A :管径Φ 14 ,长约 (m) ,沿程损失计算长度 L= (m) ; 1 雷诺数实验水位: H= 250 ~ 280 (可调); 实验管 B :小管内径Φ ,大管内径Φ ,轴线高度差 140 ,总长约 (m) ; 伯努利方程实验水位: H= 370 (可调); 实验台总尺寸:长×宽×高=1730 × 540 × 1470 。实验管道中液流循环如下( 见图 1): 1. 实验台由泵 7 供水到恒压水箱 22, 水箱内液体分别由实验管 A( 雷诺实验) 和实验管 B (伯努利方程实验) 流入辅助水箱 14 ,再返回到供水水箱 8 中循环使用。 2 .雷诺实验:颜色水容器 1 的颜色水径调节阀 2 调节,进入实验管 A ,随 A 管内的流动水一起运动, 显示有色的流线; 经节流阀 9 流出的微染色水, 在辅助水箱 14 中与消色剂储器注入的消色剂混合, 使有色水变清。 3 .实验中基准水平面的选取。用本实验装置做以上各项实验时,其基准水平面一律选择为工作台面板的上平面。 4 .本实验指导书中各项实验所涉及的运算,均采用国际单位制。 2 3 实验一雷诺实验雷诺数是区别流体流动状态的无量纲数。对圆管流动,其下临界雷诺数 c Re 为 2300 ~ 2320 。小于该临界雷诺数的流体为层流流动状态,大于该临界雷诺数则为紊流流动状态。工程上,在计算流体流动损失时,不同的 Re 范围,采用不同的计算公式。因此观察流体流动的流态,测定临界雷诺数,是《流体力学》课程实验的重要内容。一、实验目的要求: 1 .观察层流、紊流的流态及其转换特性; 2 .测定临界雷诺数,掌握圆管流态判别准则; 3 .学习雷诺数用无量纲参数进行实验研究的方法,并了解其实用意义。二、实验装置: 本实验装置( 见图 1) 所示: 实验时选用实验管 A ,将测压针头⒃、⒅向管外侧拉出,使针头与管内壁平齐,使其不致影响管内流体的流动状态。逐渐打开进水节流阀 37, 排除管路及整个装置中的空气( 实验管 B 必须停止测试,关闭节流阀 31) ,调节旁路节流阀 11 ,使实验时恒压水箱始终保持微溢流状态,以提高 A 管进口前水体稳定度。颜色水( 红色) 经导入管 4 ,注入实验管 A ,调节微调器 3, 逐渐开启 A 管节流阀 9 ,使颜色水流线形态清晰可见,观察颜色水线的状态变化( 稳定直线,稳定略弯曲, 直线摆动, 直线抖动, 断续, 完全散开等)。视辅助水箱内颜色是否变红, 加入适量消色剂。三、实验原理: ( 本实验中,管内流体为循环水)d Re ????平均流速(m/s) 2Qd4 ???(m/s) ,Q 用容积法测量。 d:管道内径 d= (m) ;?: 运动粘度 4 2 10 (m / s) 1 t ?? ?? ?= ( 或查表) t :水温: 0C 。四、实验方法与步骤: 1 .观察两种流态: 开泵,使恒压水箱充水至溢流水位,溢流水位调节至约 ( m) ,颜色水容器水位高约 (m) 。待稳定后,微微开启节流阀 9 ,并注入颜色水于实验管 A 内,使颜色水线呈一条直线。通过颜色水质点的运动观察管内水流的层流流态; 然后逐渐开大节流阀 9, 观察颜色水直线的变化, 记录层流转变为紊流的水力特征。待管中出现完全紊流后, 再逐步关小节流阀, 观察由紊流转变为层流的水力特征。( 微调器 3 也应根据节流阀 9 的开度大小相应调大或调小)。 2 .测定下临界雷诺数: (1) 将节流阀 9 打开, 使管中呈完全紊流, 再逐步关小节流阀使流量减小。当流量调节到使颜色水在全管刚呈现出一条稳定直线时,即为下临界状态; 4 (2 )待管中出现临界状态时,用容积法测出流量; (3 )测记恒压水箱内水温计读数( 以备计算水的运动粘度?); (4 )根据所测流量,计算出管中的平均流速,并根据所测的实验水温求出水的运动粘度, d Re ???, 求出下临界雷诺数 c Re , 并与公认值( 2320 ) 比较。若偏离过大, 需重测,重测次数不少于 3 次; (5 )重测步骤与上述(1)~ (4) 的操作相同,根据重测数据再次计算