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离心泵流体实验系统的用途与特点
2015-03-30 09:46:10
离心离心泵流体实验系统
一套完整独立的流体流动实验装置,可进行一系列的从基本流体机械学习到先进流体机械分析等研究功能。
 
概述
• 用来探索流体与流体机械基本原理的可移动试验台
• 是一套理想的既能用于高等教育又能用于工业培训的实验设备
• 可对流量、压头、能量及效率进行准确测量、分析 
• 清晰的流体流通路径可以展示所有流动及气穴现象
• 集成的数字电机控制器可以显示电机的转速、电流及转矩
• 配备有可进行快速更换的直叶片叶轮、前弯式叶轮和后弯式叶轮 
• DigiDAQ 数据采集系统 (通过USB线与计算机相连)
• 用户可定制实时计算机数据显示界面
• 设计满足ABET 4 与 ABET 6 标准
• 配有整套用户操作手册、主要运行指令列表与安全手册
• 为最终用户提供符合最高要求的质量保证
• 设备全部在美国设计与加工制造
 
用途及特点
离心泵流体实验系统是一套完整独立的流体流动实验系统,可进行一系列的从基本流体机械学习到先进流体机械分析研究功能。基本流体力学概念包括能量与质量守恒、内流、伯努利原理和雷诺数,通过该系统可容易掌握以上相关知识。对与动力相关的先进专题试验研究,如欧拉方程及流体机械分析也是可行的。单纯的关于泵运行的技术专题研究,如运行性能分析、管路系统及密封技术通过该系统可直接研究并展示出来。可最大程度的直接展示教科书中多个示例,并适应于大范围的学术研究。从中等技术学院到高等综合性大学,均可通过PumpLab™的实验清晰展示流体力学理论与实践之间的关系。
 
通用的离心泵是构成PumpLab™ 实验系统的核心。用工业级的离心泵来介绍流体理论和流体机械是学习实践应用原理的有效方法。通过独特的工业级的具有透明外壳的离心泵,学生可直接观察,并且最大程度地了解泵的各种部件,如泵的缸体、入口、出口、扩散螺旋通道、推进叶轮、轴封和驱动耦合等,这些部件在系统运行过程中全都清晰可见。
 
该实验系统中提供的直叶片叶轮、前弯式叶轮和后弯式叶轮可用来全面验证泵的几何参数对泵压头和流量关系的影响,各种叶轮可快速灵活更换,并且不需占用任何系统运行时间。PumpLab™ 的独特优点是可以根据用户需求,生产并安装定制的叶轮,通过使用低成本的原始叶轮和用户定制的叶轮成品来满足工科学生课程设计及其项目需要。该实验系统可使学生直接接触叶轮,并可对叶轮进行创新设计,从而帮助学生理解速度矢量图分析,为学生深入学习叶轮机械学奠定扎实基础
泵的驱动采用了代表当代驱动技术水平的数字矢量驱动技术。可编程的控制器可采用各种泵的驱动控制方案,研究实施泵的控制策略,如变速驱动、恒转矩驱动等。和定速电机相比,变速电机驱动具有更广泛的通用性,它的优点是能够进行高效的电驱动液体流动控制实验。应实际及现代工业发展趋势需求,泵和压缩系统相关的动力管理、能量平衡以及运行成本的降低等相关理论均可通过该系统进行验证与研究。
水流入泵之前会经过一可测量试验段,它可用来扩展和依用户需要定制研究内容。出口流体通过一透明的旋转流量计进行定性的数字显示。在泵的入口与出口都设有调节阀,来改变系统负载与压头,同时也用来影响和控制气穴的产生与传播。与透明泵体配套的频闪灯使气穴与边界层现象直观显现。所有流体的源头与终点都连接到了液体供给箱,一旦填充了液体,该水箱不再需要外接管道来维持运行。供给水箱的尺寸与特性使它也可以用来进行其他包括流体静力学、浮力特性研究的附加试验。
 
所有系统部件事先均安装在坚固的带有小轮的钢结构支撑架上,使整套系统可以方便移动和保存。系统管路采用高强度的PVC材料或丙烯酸材料制成。泵的机匣、旋转流量计和试验段部分都是采用数控机床加工而成,并经过抛光处理以最大程度减少变形。金属表面采用不锈钢、阳极氧化膜或涂料喷涂以增加耐用性,方便维护。供水箱和机组集成在一起,并且通体防腐蚀。所有泵和管路都安装于一个平面内,以便直观辨别、连接与观察。泵的叶轮和支承机构安全地安装在前舱室内。系统控制按钮直观地位于用户操作面板上。采用钥匙主开关来控制系统使用的安全性。泵的注水启动开关可方便控制内置的泵启动注水系统,电机控制操作显示盘用来直接操作所有泵驱动功能和显示主要电机参数。
系统集成了一套基于USB连接的数字数据采集系统,并且已经经过标定。采用工业级传感器测量系统参数实时显示在随实验系统提供的计算机上,数据可以存储下来以便后续分析使用。
 
提供一套全面的操作员手册,详细介绍系统操作的各个方面。完备的技术与服务信息能够让学生、教师和技术人员获得对系统设计、运行以及构造全面了解与认识。主要运行指令列表可以让用户快速掌握系统操作,安全指令给出了所有运行操作规范。
 
实验内容
PumpLab™离心泵流体实验系统可方便应用于众多试验与研究场合,系统上安装的压力与流量传感器可以进行典型的本科生流体动力学课程相关的基本实验。直接接入三种通用类型叶轮,可以对流体机械的能量、动力的相关问题进行详细的分析与实验验证。该实验装置配备的矢量驱动系统可容易实现对效率和能量守恒的相关问题进行探究,可视的汽化泡沫可以帮助理解相关的气穴现象。此外,还可直接实时进行测量和验证工程学科中的热力学与流体力学相关的典型示例。通过该实验系统也可验证理论模型的种种限制及各种实验技术的灵活性。PumpLab™是学生掌握通用泵与流动系统,并进行先进实践训练的理想设备。
 
典型泵性能计算和练习的验证示例:
采用测量得到的数据:泵入口出口压力、流量、流通面积、叶轮几何尺寸、电机扭矩、转速、电流与功率。确定:
• 透平机械分析-角动量、欧拉透平机械方程、速度多边形分析和理想离心泵性能预测
• 泵特性-在各种流量/泵转速下的实际压头、消耗功率及效率
• 尺寸分析与速度比-确定泵选择参数、建模与缩放问题
• 相似性和外放性分析-通过测量数据进行外放设计与性能预测
• 气穴现象分析-定量改变压头数值来预测、检验和测量气穴现象产生与传播时的相关参数
• 泵系统分析-在各种给定的系统压头下确定泵和系统的工作点进行性能分析
• 能量守恒-改变泵运转速度与系统运行工作点达到降低运行成本目标
 
主要技术参数及配置
体积:71 x 48 x 29 英寸 (180 cm x 122 cm x 74 cm) (不带包装)
81 x 55 x 33 英寸 (206 cm x 140 cm x 84 cm) (带包装)
重量:455 磅 (206 kg) (不带包装)
535 磅 (243 kg) (带包装)
配置:
数字量: 高速数据采集系统
可以用户定制数据输出的数据采集软件
笔记本电脑,用于进行实时数据显示(Windows XP系统)
DigiDAQ 数据采集系统 (通过USB线与计算机相连)
20 路模拟量输入- 16 路数字量输入输出- 4 路脉冲量输入
传感器 (预装且校准的):
• 泵入口压力
• 泵出口压力
• 流量
• 泵转矩
• 泵转速 RPM
提供的操作附件:
三套叶轮
直叶片叶轮 ~ ßIN 90° - ßOUT 90°
前弯式叶轮~ ßIN 90° - ßOUT 115°
后弯式叶轮~ ßIN 60° - ßOUT 20° (具有分离叶片)
叶轮直径, 外径6.500英寸 (16.51 cm) 内径 2.225英寸 (5.65 cm)
叶轮叶片高度, 外径0.135英寸(0.34 cm) 内径0.312英寸(0.79 cm)
频闪观察器:从0到3000 fps 可调
叶轮更换工具
灌注/排出 T-操作手柄
运行条件/限制:
主泵与供给水箱:
最大流量:40加仑/分钟(151升/分钟)
最大压头:40英尺(12米)
水箱容量:20加仑(76升)
主泵电机:
最高转速:1725转/分
轴功率:3.0 马力HP (2.2 kW)
电流:8.2 Amps
框架式样:JM
辅助加注/抽排水泵:
最大流量:5加仑/分钟(19升/分钟)
运行环境要求:
安装于常温实验室或教室
电源:220V 单相 60Hz泵流体实验系统
一套完整独立的流体流动实验装置,可进行一系列的从基本流体机械学习到先进流体机械分析等研究功能。
 
概述
• 用来探索流体与流体机械基本原理的可移动试验台
• 是一套理想的既能用于高等教育又能用于工业培训的实验设备
• 可对流量、压头、能量及效率进行准确测量、分析 
• 清晰的流体流通路径可以展示所有流动及气穴现象
• 集成的数字电机控制器可以显示电机的转速、电流及转矩
• 配备有可进行快速更换的直叶片叶轮、前弯式叶轮和后弯式叶轮 
• DigiDAQ 数据采集系统 (通过USB线与计算机相连)
• 用户可定制实时计算机数据显示界面
• 设计满足ABET 4 与 ABET 6 标准
• 配有整套用户操作手册、主要运行指令列表与安全手册
• 为最终用户提供符合最高要求的质量保证
• 设备全部在美国设计与加工制造
 
用途及特点
离心泵流体实验系统是一套完整独立的流体流动实验系统,可进行一系列的从基本流体机械学习到先进流体机械分析研究功能。基本流体力学概念包括能量与质量守恒、内流、伯努利原理和雷诺数,通过该系统可容易掌握以上相关知识。对与动力相关的先进专题试验研究,如欧拉方程及流体机械分析也是可行的。单纯的关于泵运行的技术专题研究,如运行性能分析、管路系统及密封技术通过该系统可直接研究并展示出来。可最大程度的直接展示教科书中多个示例,并适应于大范围的学术研究。从中等技术学院到高等综合性大学,均可通过PumpLab™的实验清晰展示流体力学理论与实践之间的关系。
通用的离心泵是构成PumpLab™ 实验系统的核心。用工业级的离心泵来介绍流体理论和流体机械是学习实践应用原理的有效方法。通过独特的工业级的具有透明外壳的离心泵,学生可直接观察,并且最大程度地了解泵的各种部件,如泵的缸体、入口、出口、扩散螺旋通道、推进叶轮、轴封和驱动耦合等,这些部件在系统运行过程中全都清晰可见。
该实验系统中提供的直叶片叶轮、前弯式叶轮和后弯式叶轮可用来全面验证泵的几何参数对泵压头和流量关系的影响,各种叶轮可快速灵活更换,并且不需占用任何系统运行时间。PumpLab™ 的独特优点是可以根据用户需求,生产并安装定制的叶轮,通过使用低成本的原始叶轮和用户定制的叶轮成品来满足工科学生课程设计及其项目需要。该实验系统可使学生直接接触叶轮,并可对叶轮进行创新设计,从而帮助学生理解速度矢量图分析,为学生深入学习叶轮机械学奠定扎实基础
泵的驱动采用了代表当代驱动技术水平的数字矢量驱动技术。可编程的控制器可采用各种泵的驱动控制方案,研究实施泵的控制策略,如变速驱动、恒转矩驱动等。和定速电机相比,变速电机驱动具有更广泛的通用性,它的优点是能够进行高效的电驱动液体流动控制实验。应实际及现代工业发展趋势需求,泵和压缩系统相关的动力管理、能量平衡以及运行成本的降低等相关理论均可通过该系统进行验证与研究。
水流入泵之前会经过一可测量试验段,它可用来扩展和依用户需要定制研究内容。出口流体通过一透明的旋转流量计进行定性的数字显示。在泵的入口与出口都设有调节阀,来改变系统负载与压头,同时也用来影响和控制气穴的产生与传播。与透明泵体配套的频闪灯使气穴与边界层现象直观显现。所有流体的源头与终点都连接到了液体供给箱,一旦填充了液体,该水箱不再需要外接管道来维持运行。供给水箱的尺寸与特性使它也可以用来进行其他包括流体静力学、浮力特性研究的附加试验。
所有系统部件事先均安装在坚固的带有小轮的钢结构支撑架上,使整套系统可以方便移动和保存。系统管路采用高强度的PVC材料或丙烯酸材料制成。泵的机匣、旋转流量计和试验段部分都是采用数控机床加工而成,并经过抛光处理以最大程度减少变形。金属表面采用不锈钢、阳极氧化膜或涂料喷涂以增加耐用性,方便维护。供水箱和机组集成在一起,并且通体防腐蚀。所有泵和管路都安装于一个平面内,以便直观辨别、连接与观察。泵的叶轮和支承机构安全地安装在前舱室内。系统控制按钮直观地位于用户操作面板上。采用钥匙主开关来控制系统使用的安全性。泵的注水启动开关可方便控制内置的泵启动注水系统,电机控制操作显示盘用来直接操作所有泵驱动功能和显示主要电机参数。
系统集成了一套基于USB连接的数字数据采集系统,并且已经经过标定。采用工业级传感器测量系统参数实时显示在随实验系统提供的计算机上,数据可以存储下来以便后续分析使用。
提供一套全面的操作员手册,详细介绍系统操作的各个方面。完备的技术与服务信息能够让学生、教师和技术人员获得对系统设计、运行以及构造全面了解与认识。主要运行指令列表可以让用户快速掌握系统操作,安全指令给出了所有运行操作规范。
 
实验内容
PumpLab™离心泵流体实验系统可方便应用于众多试验与研究场合,系统上安装的压力与流量传感器可以进行典型的本科生流体动力学课程相关的基本实验。直接接入三种通用类型叶轮,可以对流体机械的能量、动力的相关问题进行详细的分析与实验验证。该实验装置配备的矢量驱动系统可容易实现对效率和能量守恒的相关问题进行探究,可视的汽化泡沫可以帮助理解相关的气穴现象。此外,还可直接实时进行测量和验证工程学科中的热力学与流体力学相关的典型示例。通过该实验系统也可验证理论模型的种种限制及各种实验技术的灵活性。PumpLab™是学生掌握通用泵与流动系统,并进行先进实践训练的理想设备。
典型泵性能计算和练习的验证示例:
采用测量得到的数据:泵入口出口压力、流量、流通面积、叶轮几何尺寸、电机扭矩、转速、电流与功率。确定:
• 透平机械分析-角动量、欧拉透平机械方程、速度多边形分析和理想离心泵性能预测
• 泵特性-在各种流量/泵转速下的实际压头、消耗功率及效率
• 尺寸分析与速度比-确定泵选择参数、建模与缩放问题
• 相似性和外放性分析-通过测量数据进行外放设计与性能预测
• 气穴现象分析-定量改变压头数值来预测、检验和测量气穴现象产生与传播时的相关参数
• 泵系统分析-在各种给定的系统压头下确定泵和系统的工作点进行性能分析
• 能量守恒-改变泵运转速度与系统运行工作点达到降低运行成本目标
 
主要技术参数及配置
体积:71 x 48 x 29 英寸 (180 cm x 122 cm x 74 cm) (不带包装)
81 x 55 x 33 英寸 (206 cm x 140 cm x 84 cm) (带包装)
重量:455 磅 (206 kg) (不带包装)
535 磅 (243 kg) (带包装)
配置:
数字量: 高速数据采集系统
可以用户定制数据输出的数据采集软件
笔记本电脑,用于进行实时数据显示(Windows XP系统)
DigiDAQ 数据采集系统 (通过USB线与计算机相连)
20 路模拟量输入- 16 路数字量输入输出- 4 路脉冲量输入
传感器 (预装且校准的):
• 泵入口压力
• 泵出口压力
• 流量
• 泵转矩
• 泵转速 RPM
提供的操作附件:
三套叶轮
直叶片叶轮 ~ ßIN 90° - ßOUT 90°
前弯式叶轮~ ßIN 90° - ßOUT 115°
后弯式叶轮~ ßIN 60° - ßOUT 20° (具有分离叶片)
叶轮直径, 外径6.500英寸 (16.51 cm) 内径 2.225英寸 (5.65 cm)
叶轮叶片高度, 外径0.135英寸(0.34 cm) 内径0.312英寸(0.79 cm)
频闪观察器:从0到3000 fps 可调
叶轮更换工具
灌注/排出 T-操作手柄
运行条件/限制:
主泵与供给水箱:
最大流量:40加仑/分钟(151升/分钟)
最大压头:40英尺(12米)
水箱容量:20加仑(76升)
主泵电机:
最高转速:1725转/分
轴功率:3.0 马力HP (2.2 kW)
电流:8.2 Amps
框架式样:JM
辅助加注/抽排水泵:
最大流量:5加仑/分钟(19升/分钟)
运行环境要求:
安装于常温实验室或教室
电源:220V 单相 60Hz

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