化工离心泵的报告.docVIP

C语言在化工原理离心泵上的应用 1、离心泵的工作原理和特点，水泵开动前，先将泵和进水管灌满水，水泵运转后，在叶轮高速旋转而产生的离心力的作用下，叶轮流道里的水被甩相四周，压入蜗壳，叶轮入口形成真空，水池的水在外界大气压力下沿吸水管被吸入补充了这个空间。继而吸入的水又被叶轮甩出经蜗壳而进入出水管。由此可见，若离心泵叶轮不断旋转，则可连续吸水、压水，水便可源源不断地从低处扬到高处或远方。综上所述，离心泵是由于在叶轮的高速旋转所产生的离心力的作用下，将水提相高处的，故称离心泵。 2、离心泵的一般特点（1）水沿离心泵的流经方向是沿叶轮的轴向吸入，垂直于轴向流出，即进出水流方向互成90°。（2）由于离心泵靠叶轮进口形成真空吸水，因此在起动前必须相泵内和吸水管内灌注引水，或用真空泵抽气，以排出空气形成真空，而且泵壳和吸水管路必须严格密封，不得漏气，否则形不成真空，也就吸不上水来。（3）由于叶轮进口不可能形成绝对真空，因此离心泵吸水高度不能超过10米，加上水流经吸水管路带来的沿程损失，实际允许安装高度（水泵轴线距吸入水面的高度）远小于10米。如安装过高，则不吸水；此外，由于山区比平原大气压力低，因此同一台水泵在山区，特别是在高山区安装时，其安装高度应降低，否则也不能吸上水来。是靠装在轴上的动环与固定在泵壳上的静环之间端面作相对运动而达到密封的目的. 3，程序设计 本程序有3个文件组成：主程序及两个输入程序。前者为运算程序，为c语言编程。后两者为文本程序，一是参数文件cfg.txt，另一个是原始数据文件data.txt。计算结果保存到result.data（文本文件，data文件是便于导入origin等绘图软件）。此程序可以处理同一仪器的任何数据：包括条件相同，批次不同的实验数据。如果测量次数相同，则参数不用修改直接输入原始数据文件data.txt，双击主程序，即可生成计算结果文件result.data。如果不同仪器测量的数据，测量次数有不同，即可修改cfg.txt中的参数，如流体密度，仪表常数，测量次数等，同样可以迅速算出结果，不必改动原程序，使用非常方便。源代码结构简单，维护方便，简单修改即可添加许多新功能，还可修改核心函数，用于处理任何其他化工原理实验数据。 主程序的流程如上图所示，先从cfg.txt读取测量次数n，离心泵进出口的管径d1和d0，压力表和真空表间的垂直距离h0和流量系数f0等参数。由于cfg.txt为文本格式，用户修改参数很方便。再从data.txt中读取实验原始数据，包括Q，P0，P1。计算机根据各个物理量间的公式处理实验原始数据。例如求解压头H：首先根据d1和d0计算离心泵进出口截面积，然后由连续性方程算出流体进出口的速度u1和u0，再按公式（1）算出压头H。由Q和H按（2）算出Ne。然后按（3）算出。通过多次循环计算完成所有数据的处理，此过程充分发挥了计算机的基本性能，结果输出到屏幕上，同时保存到result.data文件中，便于Excel和Origin等绘图软件的编辑。 4，结果与讨论 将结果导入绘图软件，得离心泵的特性曲线，如图3所示。从图中可以看出，随着流量Q的增大，离心泵的压头减小，即流量增大，向单位重量流体提供的机械能越小。要想获得较大的压头，离心泵必须在流量较小的区域工作。由N-Q关系曲线可以看出，随着流量的增大，轴功率N上升，因此大流量的离心泵必须配置大功率的电机。另外，离心泵启动之前要关闭出口阀，避免开机时流量太大烧毁电机和冲击出口管路。离心泵开机后，应逐渐拧开出口阀，是流量缓慢增大至平缓。由于电机输送给离心泵的能来能量不可能完全传递给流体，必然受各种因素如容积损失，水力损失机械损失等影响而损耗能量。理论上离心泵的效率随 流量的增大先增大后减小，有一个最大值点。应根据生产任务的需要，选取合适得离心泵，使其在最高效率点附近工作，由关系曲线可以看出，实验所测离心泵的效率随流量的增大而增大，并未出现下降阶段可能是由于流量较小所致。 此外，检测离心泵的进出口的压力时发现，流量增大，真空表的P1和压力表的P0都逐渐减小，如下图所示，真空表的读数表小（负压），真空度越高，压力差更大，使更多液体压入离心泵内，从而得到更大流量。另一方面，随着Q增大，P0减小，说明流量增大，单位质量流体的静压能减少。由于静压能占管路中流体的机械能的比例非常大，静压能的减少导致离心泵出口液体的机械能减少从而导致流体的压头降低，验证了图3中H-Q的关系曲线。 5，结论： 这种方法通过简单修改，可用于处理各种实验数据，极大的提高了计算效率。计算机比传统的手算方法，速度快，精度高，重复性好，对于化工计算大有好处