温州大学：材料工程实验教案（化工原理实验PPT）能量转换演示实验

能量转换演示实验一、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，在此基础上掌握柏努利方程：2．观察不可压缩流体在管内流动时流速的变化规律，并验证伯努利方程：3．观察各项压头的变化规律，4：加深对流体流动过程基本原理的理解

能量转换演示实验 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，在此基础上掌握柏努利方程； 2．观察不可压缩流体在管内流动时流速的变化规律，并验 证伯努利方程； 3．观察各项压头的变化规律； 4．加深对流体流动过程基本原理的理解

一、基本原理福对于不可压缩流体，在导管内作定常流动，系统与环境又无功的交换时，若以单位质量流体为衡算基准，则对确定的系统即可列出机械能衡算方程：2puphf(1)22pp

二、基本原理 对于不可压缩流体，在导管内作定常流动，系统与环境 又无功的交换时，若以单位质量流体为衡算基准,则对确定 的系统即可列出机械能衡算方程： (1) 2 2 2 2 2 2 1 2 1 1 + + = + + + f h u p gZ u p gZ  

三、装置示意图高位水温度箱计流量计R排气阀上水Q酒流量调节阀水箱循环水阀回水阀/离心泵排水阀

三、装置示意图

四、实验步骤将低位槽灌有一定数量的蒸馏水，关闭离心泵出口上水阀及实验测试导管出口流量调节阀和排气阀、排水阀，打开回水阀和循环水阀而后启动离心泵。逐步开大离心泵出口上水阀当高位槽溢流管有液体溢流后，利用流量调节阀出水的流量

四、实验步骤 ◼ 将低位槽灌有一定数量的蒸馏水，关闭离心泵出 口上水阀及实验测试导管出口流量调节阀和排气 阀、排水阀，打开回水阀和循环水阀而后启动离 心泵。 ◼ 逐步开大离心泵出口上水阀当高位槽溢流管有液 体溢流后，利用流量调节阀出水的流量

四、实验步骤流体稳定后读取并记录各点数据。关小流量调节阀重复步骤分析讨论流体流过不同位置处的能量转换关系并得出结果。关闭离心泵，实验结束

四、实验步骤 ◼ 流体稳定后读取并记录各点数据。 ◼ 关小流量调节阀重复步骤。 ◼ 分析讨论流体流过不同位置处的能量转换关系并 得出结果。 ◼ 关闭离心泵，实验结束

五、注意事项1.不要将离心泵出口上水阀开得过大以免使水流冲击到高位槽外面，「同时导致高位槽液面不稳定。2.流量调节阀开大时，应检查一下高位槽内的水面是否稳定，当水面下降时应适当开大泵上水阀。3.流量调节阀须缓慢地关小以免造成流量突然下降测压管中的水溢出管外。4．注意排除实验导管内的空气泡。5．离心泵不要空转和出口阀门全关的条件下工作

五、注意事项 1.不要将离心泵出口上水阀开得过大以免使水流冲击 到高位槽外面， 同时导致高位槽液面不稳定。 2．流量调节阀开大时，应检查一下高位槽内的水面 是否稳定，当水面下降时应适当开大泵上水阀。 3．流量调节阀须缓慢地关小以免造成流量突然下降 测压管中的水溢出管外。 4．注意排除实验导管内的空气泡。 5．离心泵不要空转和出口阀门全关的条件下工作

六、数据处理表一、转能实验数据表710流量（Vh）600500压强压强压强(mmH20)（mmH20）(mmH20)测试点标号184890080028879158493784835895483878889757608208826623715810770078085087408008709750810877107528108751176181888012678755840137508108771461570580015674748830

六、数据处理 表一、转能实验数据表 流量（l/h） 710 600 500 压强 压强 压强 测试点标号 （mmH2O） （mmH2O） （mmH2O） 1 800 848 900 2 849 887 915 3 784 835 895 4 788 838 897 5 760 820 882 6 623 715 810 7 700 780 850 8 740 800 870 9 750 810 877 10 752 810 875 11 761 818 880 12 678 755 840 13 750 810 877 14 615 705 800 15 674 748 830

六、数据处理实验结果分析：A截面的直径14mm：B截面的直径28mm；C截面、D截面的直径14mm；以D截面中心线为零基准面（即标尺为125毫米）ZD=125。A截面和D截面的距离为110mm。A、B、C截面ZA=ZB=ZC=110（即标尺为110毫米）A、B截面间静压头的分析，由于两截面同处于一水平位置，截面面积比A截面面积大。这样B处的流速比A处小。设流体从A流到B的压头损失为Hf，A-BZA=ZBPg2gpgLYUB4-2g2gpgpg

六、数据处理 实验结果分析： A截面的直径14mm；B截面的直径28mm；C截面、D截面的直径14mm； 以D截面中心线为零基准面（即标尺为125毫米）ZD=125。 A截面和D截面的距离为110mm。A、B、C截面ZA=ZB=ZC=110（即标尺为110毫米） A、B截面间静压头的分析，由于两截面同处于一水平位置，截面面积比A截面面积大。 这样B处的流速比A处小。设流体从A流到B的压头损失为H f，A-B f A B A A B B H g u g p g u g p − + = + + , 2 2 ) 2 ) ( 2 (   ZA=ZB f A B B A A B H g u g u g p g p − − = − − , 2 2 ) 2 2 ( ) ( 1  

六、数据处理即两截面处的静压头之差是由动压头减小和两截面间的压头损失来决定i>H,uB2g2g使得：在实验导管出口调节阀全开时，A处的静压头为720mmH,O柱B处的静压头为821mmH,O柱P^<PB。说明B处的动能转化为静压能

六、数据处理 即两截面处的静压头之差是由动压头减小和两截面间的压头损 失来决定 f A B A B H g u g u −  , − 2 2 2 2 1 使得：在实验导管出口调节阀全开时，A处的静压头为720mmH2O柱， B处的静压头为821mmH2O柱P A<P B。说明B处的动能转化为静压能