LTL-A-2流体力学综合实验装置(计算机数据采集型).doc

3.13、LTL-A-2流体力学综合实验装置（计算机数据采集型）
1.系统组成
流体力学综合测定实验装置由离心泵性能测定、阻力测定实验对象，流体力学综合测定智能仪表控制系统柜、数据分析处理软件几部分组成。
2.装置功能：
1、实验装置数据稳定，重现性好，集成了流体流动和流体输送机械两个单元操作内容的实验教学。能全面了解流体流动过程中所涉及的流体阻力、流量计性能、离心泵性能及管路性能概念和实验方法。
2、学生充分了解离心泵的结构与特性、学会离心泵操作，测定恒定转速条件下泵有效扬程(H)、轴功率(N)、及总效率（η）与泵有效流量(Q)间曲线。
3、测定变转速条件下泵有效扬程(H)、轴功率(N)、及总效率（η）与泵有效流量(Q)间曲线。
4、泵串联、泵并联特性曲线测定。
5、熟悉孔板流量计、文丘里流量计的结构和工作原理，测定孔流系数与雷诺数的特性曲线。
6、管阻力（光滑管、粗糙管）、局部阻力测定实验，喘流区阻力系数与雷诺数的实验关系（包括层流条件下的λ—Re 曲线）。
7、测量湍流条件下多种不同类型阀门的局部阻力系数。
8、掌握测定管路特性曲线的方法，了解离心泵选型原则
3.实验设备的特点：
1、雷诺准数的数据范围宽，1x104-7x104
2、装置可在仪表控制下手动实验，也可进行《化工仪表自动化》课程实验。
5、离心泵特性实验采用清水离心泵，低噪平稳、密封性好。
5、离心泵流量调节可采用手动阀门调节，也可采用电动调节阀自动调节。
6、离心泵转速调节采用变频调速器自动调节。
7、设备除去特殊材料外均采用工业用304不锈钢制造，避免了设备的铁锈清理维护工作。所有不锈钢设备均进行不锈钢精细抛光处理，体现了整个装置的工艺完美性。
4.检测传感装置及二次仪表
1、流量测量——离心泵实验流量测量：采用LWGY-40涡轮流量计+智能流量积算仪方式。
2、管路损失压差——采用工业现场级3151电容式差压变送器测量（带数字液晶就地显示表头及就地数字键盘量程和零点调整功能）。
3、离心泵进出口压力——选用国标指针压力表+扩散硅负压传感器与真空表+扩散硅负压传感器。离心泵转速——选用转速传感器+智能巡检记录仪表测量。
4、离心泵功率——离心泵功率——使用智能三相功率传感器经功率因子自动计算测定电机输入功率，再乘以电机效率而得（恒转速条件下h-n-η-v曲线）。同时系统也可采用马达天平方式测量轴功率（变转速条件下h-n-η-v曲线）。
5、水温测量——PT100
5.设备主要技术数据及配置清单
1、LTL-A流体力学综合实验装置（计算机数据采集型）
分项
说      明
装置功能
1．使学生充分了解离心泵的结构与特性，熟悉离心泵的工作方式和操作流程。
2．熟悉组成管路的各种管件、阀门，了解温度、压力、压差、电功率、流量和转速等就地显示仪表及传感检测设备，掌握涡轮流量计的测量原理及使用方法。
3．测定光滑圆直管和粗糙圆直管的摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系，验证在一般湍流区内λ与Re的关系曲线。
4．测定湍流状态下流体流经阀门时的局部阻力系数x。
5．测定层流的摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系。
6．测定恒定转速条件下泵的扬程(H)、轴功率(N)以及效率（η）与泵的流量(Q)之间的泵特性曲线。
7．测定变转速条件下泵的扬程(H)、轴功率(N)以及效率（η）与泵的流量(Q)之间的泵特性曲线。
8、泵串联、泵并联特性曲线测定。
9、掌握测定管路特性曲线的方法，了解离心泵选型原则
设计参数
长x宽x高：4000×1000×2000mm；
雷诺数Re：500～7×104。阻力压差： 0~－10kPa。
液体流量：离心泵实验的流量范围是2－18m3/h。直管阻力测定实验的流量范围是0.6－7m3/h
液体温度：常温。
阻力测定实验直管段长度：1500mm.DN25,
对象组成
水箱：镜面不锈钢材质，带贮水排空底阀，管路循环回水与泵吸入口间隔板设计。
离心泵：卧式离心泵，额定流量6 m3/h，额定扬程17.0m，额定转速2900转/分，额定功率1.1kW。
泵配套：不锈钢灌泵漏斗,铜闸阀排气口，底阀，泵轴套保护；泵进出口压力指针表。
管路：不锈钢材质；DN40(离心泵实验), 光滑管：不锈钢材质，DN25，测量段1.5m。粗糙管：镀锌管材质，DN25，测量段3.0m。层流管￠10，测量段3.0m。局部阻力管：不锈钢材质，G1寸铜闸阀开度作为局部阻力。 法兰与管路连接，总出口闸阀；管道法兰连接涡轮流量计；管路进口处安装PT100温度计。
检测组成
变量
检测机构
显示机构
产地
检测机构数量
备注
水温
PT100热电阻测量范围0~100℃，测量精度≤±0.2%；
彩色过程控制器精度：0.5%FS
PT100热电阻：上仪三厂
2

杭州美控：彩色过程控制器精度：0.5%FS

离心泵实验液体流量
涡轮流量计（LWGY-40）调节范围0－20m3/h，测量精度≤±0.5%
精度：0.5%FS
彩色过程控制器精度：0.5%FS
天津涡轮流量计（LWGY-40）：
2

杭州美控：彩色过程控制器精度：0.5%FS
流量计校核流量
孔板流量计
彩色过程控制器精度：0.5%FS
孔板流量计：中自:DG32-19
2

文丘里流量计：中自
文丘里流量计
杭州美控：彩色过程控制器精度：0.5%FS
阻力测定管路压损
3151电容式差压变送器，测量范围0－10KPa；测量精度：0.25%FS
彩色过程控制器精度：0.5%FS
上海仪川3151电容式差压变送器：（带数字液晶就地显示表头及就地数字键盘量程和零点调整功能）
2

节流式流量计（孔板、文丘里）差压
3151电容式差压变送器，测量范围0－10KPa；测量精度：0.25%FS
彩色过程控制器精度：0.5%FS
上海仪川3151电容式差压变送器：（带数字液晶就地显示表头及就地数字键盘量程和零点调整功能）
2

层流阻力压差
倾斜式压差计
倾斜式压差计就地显示

2

泵进口压力
正压指针式压力表+扩散硅负压传感器; 测量范围-0.1－0kPa；测量精度≤±1.5%
精度：1.5%FS
杭州美控：彩色过程控制器精度：0.5%FS
正压指针式压力表：杭州鹳山压力表厂
扩散硅正压传感器：上海
2

泵出口压力
负压指针式压力表+扩散硅正压传感器; 测量范围0－300kPa，测量精度≤±0.5% FS
负压指针式压力表：杭州鹳山压力表厂
扩散硅负压传感器：上海
2
泵功率
三相功率传感器
彩色过程控制器精度：0.5%FS
三相功率传感器：杭州华光
2

马达天平

马达天平：安徽六合
泵转速
霍尔磁电传感器；转 速：0～3000 r/min
测量精度≤±0.5%
精度：1%FS
杭州美控：彩色过程控制器精度：0.5%FS
霍尔传感器：上海转速表厂
2

杭州美控：彩色过程控制器精度：0.5%FS
控制调节组成
调节变量
执行机构及调节仪表

离心泵实验液体流量调节
手动闸阀调节或彩色过程控制器＋电动调节阀
电动调节阀：杭州
电动调节阀X2

阻力测定实验液体流量
手动闸阀调节或彩色过程控制器＋变频调速器
变频器：法国施耐德
变频器X2

智能仪表控制系统电器控制柜组成
标准电器控制柜：长x宽x深：1800x600x600mm，内安装漏电保护空气开关、电流型漏电保护器充分考虑人身安全保护；配置带钥匙的电源启动控制回路和多组保险丝，同时每一组强电输出都有旋钮开，关控制，保证设备安全，操作控制便捷；装有分相电压表、示灯，开关电源
软件组成
载体要求
微型计算机一台，带RS232九针串口， Windows操作系统
在线监控
MCGS工业组态软件一套；在线监控软件一套
数据处理
数据处理软件一套；在线监控软件一套

6.装置照片：