离心泵性能实验指导书.doc

离心泵性能实验指导书一、实验目的了解实验设备，掌握离心泵实验方法，测绘离心泵在给定转速下，泵的压头H、功率P和效率与流量Q的关系曲线，验证理论推导特性曲线的正确性，并分析确定泵的额定工作点。二、实验装置水泵试验台按其回路系统形式一般分为开式和闭式两种。本试验台为开式试验装置，如图所示，由电机1、联轴节、传感器2、离心泵3、吸水池13、底阀6、吸入管8、排出管9、涡轮流量变送器10、调节阀门11及排出尾管12组成。三、实验原理1、流量的测量它是由LWSO涡轮流量变送器10及XSF40B型流量积算仪配套使用，从而实现流量的测量。A、LW50涡轮流量变送器它是由叶轮组件、导流体、壳体及前置放大器组成，其结构简图见图示、其工作原理是当被测液体流经变送器时。变送器内的叶轮借助于流体的动能而旋转，叶轮则周期性地改变磁电感应系统中的磁阻值，使通过线圈中的磁通量发生变化而产生脉冲电信号，经前置放大后，送至二次仪表，实现流量的测量。B、 SF40B流量指示积算仪XSF40B能测定电频率讯号的瞬时值，当它与频率输出的流量变送器使用时，可测定流量的瞬时值，瞬时值的指示以HZ（赫兹）表示，量程分二档：0500HZ 03000HZ由涡轮变送器送来的电脉冲信号的频率(f) 与流量(Q)在测量范围内有线性关系：F=Q（HZ）其中为涡轮变送器的流量系数，其物理意义是：每流过单位容积（升）的液体所发出的脉冲数（脉冲数/升）所以Q= (L/S升/秒)2泵的转矩、转速及轴功率P的测量采用JCIA转矩转速传感器及其配套的二次仪表JSGS1转矩转速功率仪配合测量。A JCIA传感器该传感器的基本原理是通过磁电变换，把被测转矩、转速换成具有相位差的两个电信号。这两个电信号的相位差的变化与被子测转矩的大小成正比，把这两个电信号输入到JSGS1。转矩转速功率仪即显示出转矩、转速及功率的大小。该传感器的工作原理如图形所示，在弹性轴承 两端安装有两个齿轮2（齿数为60或120）。在齿轮上方分别有两条磁钢材，磁钢上各有一组信号线圈，当弹性轴转动时，由于磁钢与齿轮间气隙磁导的变化，在信号线圈中分别感应出两个电势。在外加转矩为0时，这两个电势有一个恒定的初始相位差，这个初始相位差只与两个齿轮在轴上安装的相对位置和两磁钢的相对位置有关，在外加转矩时，弹性轴产生扭转变形，在弹性范围内其扭角与外加转矩成正比，在扭角变化的同时，两个电势的相位差发生相应的变化，这一相位差变化的绝对值与外加转矩的大小成正比。由于这两个电势的频率与转速及齿数的乘积成正比，又因为齿数为固定值，所以这两个电势的频率与转速成正比。B JSGS-1转矩转速功率仪JSGS-1作为JC1A传感器的二次仪表，与传感器配套使用时，能将传感器送来的相位差及电势频率信号进行相应的转换，并将结果用数字的形式显示出来，并根据公式：P=KnM进行计算从而直接显示轴功率（P）的大小。它的前面板上有三个显示窗口，一个显示转矩量（kgm）用四位十进制的数来表示其测量结果；一个显示转速量（rpm），也用四位十进制数来显示其测量结果；一个显示功率（KW或HP）用五位十进制数来显示其结果。只要正确地使用该仪表及其配套的传感器，就能对转矩、转速及功率进行精确测量。3、压力的测量分别用真空表和压力表测量泵进口处的真空度及出口处的压力值。四、实验要求及注意事项1、观察管路的装置情况，详细阅读实验指导书，明确实验步骤，熟悉仪表的用法，并下必要的仪表参数；2、用手拨动联轴节，检查转动是否正常、灵活；3、对测得的数据应认真整理，将其结果填入表内，并用坐标纸绘出H-Q、P-Q、-Q三条性能曲线；4、整个实验操作应严格按步骤进行；5、爱护设备，注意安全（因电机在高速运转）。五、实验步骤1、JSGS-1转矩转速功率仪调“O”；2、关闭调节阀门11，打开灌水阀门7，待水灌满后再关闭；3、合上开关，启动电机，观察泵的运转是否正常，此时压力表应有指示，XSF-40B流量积算仪指示应为“O”；4泵起动后，把调节阀11徐徐打开，直至全开，这时对应泵的最大流量。在调节阀11的每一个开度（即每一个流量点）记录下压力表、真空表、转速、功率及流量显示仪的数值，并记入附表1内，为了作出特性曲线通常取1015个点；5、实验完毕后，关闭调节阀11，然后停电机，并将各种所用的工具归还原处。六、原始数据1、被试泵型号：IS65-50-125 ；2、泵吸入管径：d吸= 65 mm ，泵排出管径：d排= 50 mm ；3、涡轮流量计仪表常数= 39.82 ；4、泵进出口压力计的高度差：Z= 15cm或40 cm；5、积算仪满量程读数：F= 500 HZ 七、实验数据处理（计算方法）1、泵的实验排量Q Q=f/f流量计显示仪（频率计）指示值，HZ；流量系数L-1。2、泵的有效压头H m式中:V排V吸泵排出口、吸入口断面（即安装压力表和真空表断面）处的流体流速（）。 P表 P真压力表和真空表的读数（kgf/cm2）；eg水的密度，取r=1000 kg/m3 ； Z泵进出口压力计的高度差(m) 。注意：P真的单位应由mmHg换算为kgf/cm2；P表 P真在公式中进行时的单位都应换算为kgf/cm2。3、泵的有效功率Pe (KW) Q_流量(m3/s)； H_压头(m)； eg_液体密度(kg/m3)。4、泵的轴功率P (KW) M_转矩(kgm)； n_转速(rpm) 。5、泵的效率 八、实验记录及计算表格实验记录及计算表格见附表1。 根据计算结果，在坐标上画出泵的特性曲线图，从曲线图上找出泵的最优化工况点（最高效率点），确定Qd及Hd，从而求出泵的比转速ns 。 式中：Qd 流量（m3/s）；Hd 压头（m）。若试验转速与额定转速不同，则应用相应的公式将测量参数换成泵在确定转速下的参数： 式中：_实测值；Q、H、P、n_额定转速下的值。九、实验报告内容1、 原始数据；2、 实验记录数据表；3、 计算公式及计算数据表；4、 特性曲线图、比转速计算；5、 实验结果的分析讨论。十、思考题1、 开泵前为什么要灌水？2、 起动时为什么要关闭调节阀门11？3、 调节阀门开大时，真空表及压力表的读数有何变化？为什么？4、 何为泵的气蚀？试讨论一下获得泵气蚀试验方法。离心泵性能试验记录及计算值长江大学机械工程学院中心实验室水泵工作性能试验记录及计算值编号室温：水泵名称及型号共页第页水温：制造厂家及制造日期特定试验项目气压：mmHg产品编号试验日期序号测量数值及计算值核算至额定转速扬程H（m）流量（）n(rpm)M(kgm)