2022年离心泵特性曲线测定实验报告 .pdf

离心泵特性曲线实验报告一.实验目的1、熟悉离心泵的构造和操作2、掌握离心泵在一定转速下特性曲线的测定方法3、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，使学生了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作。二， 基本原理离心泵的主要性能参数有流量Q 、压头 H、效率和轴功率 N，在一定转速下，离心泵的送液能力 流量可以通过调节出口阀门使之从零至最大值间变化。而且，当期流量变化时，泵的压头、功率、及效率也随之变化。因此要正确选择和使用离心泵，就必须掌握流量变化时，其压头、功率、和效率的变化规律、即查明离心泵的特性曲线。用实验方法测出某离心泵在一定转速下的Q 、H、n、N ，并做出 H-Q 、n-Q、N-Q曲线，称为该离心泵的特性曲线。1、扬程压头 Hm 分别取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2 截面，列柏努利方程得：fHgugpzHgugpz2222222111因两截面间的管长很短，通常可忽略阻力损失项Hf，流速的平方差也很小故可忽略，则：+H0 式中：流体密度， kg/m3；p1、p2：分别为泵进、出口的压强，Pa；u1、u2：分别为泵进、出口的流速，m/s；z1、z2：分别为真空表、压力表的安装高度，m。由上式可知， 由真空表和压力表上的读数及两表的安装高度差，就可算出泵的扬程。2、轴功率 NWN= N电电N电其中， N电为泵的轴功率，电为电机功率。3、效率 泵的效率 是泵的有效功率与轴功率的比值。反映泵的水力损失、 容积损失gppH12精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页和机械损失的大小。泵的有效功率Ne 可用下式计算：gHQNe故泵的效率为%100NgHQ4、泵转速改变时的换算泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量Q 的变化，多个实验点的转速n 将有所差异，因此在绘制特性曲线之前， 须将实测数据换算为某一定转速n下 可取离心泵的额定转速的数据。换算关系如下：流量nnQQ扬程2)(nnHH轴功率3)(nnNN效率NgQHNgHQ三， 实验装置流程示意图图 2-1 流体流动阻力与泵性能综合实验流程1-水箱； 2-离心泵； 3-温度传感器；4-泵进口压力传感器；5-灌泵口；6-泵出口压力传感器；7-涡轮流量计； 8-转速传感器； 9-电动调节阀；精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页10-旁路闸阀； 11-泵出口调节阀。四， 实验步骤及注意事项（一） 实验步骤1.实验准备（1） 实验用水准备：清洗水箱，并加装实验用水（2） 离心泵排气：通过灌泵漏斗给离心泵灌水，排除泵内气体2.实验开始（1） 仪表自检情况，打开泵进口阀，关闭出口阀，试开离心泵，检查电机运转时声音是否正常，离心泵运转的方向是否正确。（2） 开启离心泵，当泵的转速到达额定转速后打开出口阀。（3） 实验时，通过组态软件或仪表逐渐改变出口流量调节阀的开度，使泵出口流量从30 逐渐增大到 90，每次增加 5。在每一个流量下，待系统稳定流动30s后，读取相应数据。离心泵特性实验主要获取的实验数据为：流量Q，泵进口压力 P1，泵出口压力 p2、电机功率N 电、泵转速n，及流体温度t 和测压点高度差H0H05m 。（4） 实验结束，先关闭出口流量调节阀，再停泵。然后记录下离心泵的型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等。（二）注意事项（1）一般每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保养，防止叶轮被固体颗粒损坏。（2）泵运转过程中， 勿碰触泵主轴部分， 因其高速转动， 可能会缠绕并伤害身体接触部位。（3）不要在出口阀关闭状态下长时间使泵运转，一般不超过三分钟，否则泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。五， 数据处理表 4-1 离心泵特性测定实验原始数据记录表温度 / 流量 /(m3/h) 泵进口压力/(kpa) 泵出口压力/(kpa) 转速 /(r/min) 电机功率 /kw2 205 5 -11 6 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页表 4-2 离心泵特性测定实验数据处理表密度 /kg/m3) 扬程/(m) 轴功率/(kw) 泵有效功率/(kw) 泵效率/( ) Q/m3/hH/(m) N/(kw) /() 处理步骤；以第一组为例（1）+H0查表得 t1=20时，13t2=20时，23 则=2+1-2 t-t2/(t1-t2) =995.7+998.2-995.7 27.2-30/20-30=996.4kg/m3（2） N= N电电N电=0.95x0.51=0.48kw假设实验时的转速与指定转速n=2850 r/min有差异时，应将实验结果按式4-8 、式4-9 、式4-10和式4-10换算为指定转速的数据，如 表 4-2 所示。（3）因为离心泵的特性曲线是某型号泵在指示转速下的H -Q 、N -Q 、 -Q 线。如以下图所示：gppH12精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页六， 实验结果分析与讨论分析实验结果，判断泵最正确工作范围。 略针对结果做出合理地解释略七， 思考题1、试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？答：减小泵的启动功率，从而到达保护电机的目的。2、启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？答： 1防止气缚现象的发生2水管中还有空气没有排除3、为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？还有其他方法调节流量？优点：操作简单，但是难以到达对流量的精细控制。4、泵启动后，出口阀如果打不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？答：不会，因为水不能运输上去5、正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？答：不合理。容易产生节流损失产生压损压力降低，易造成汽蚀的发生精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页