离心泵特曲线测定.doc

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。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）H（m）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： 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： 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N（W）N=0.94 其中，N电为泵的轴功率，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、容积损失和机械损失的大小。泵的有效功率Ne可用下式计算： 故泵的效率为 4、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 扬程 轴功率 效率 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简1-水箱；2-离心泵；3-铂热电阻（测量水温）；4-泵进口压力传感器；5-泵出口压力传感器；6-灌泵口；7-电器控制柜；8-离心泵实验管路（光滑管）；9-离心泵的管路阀；10-涡轮流量计；11-电动调节阀；12-旁路闸阀；13-离心泵实验电动调节阀管路球阀。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，当泵的转速达到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1000/H逐渐增大到4000/H，每次增加500L/H。在每一个流量下，待系统稳定流动5分钟后，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H0（H0=0.1m。（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1、 绘制原始数据记录表格和数据整理表格，课参考表4-1和表4-2的格式。2、 表4-1 离心泵特性测定实验原始数据记录表实验日期： 实验人员： 学号： 装置号：离心泵型号=额定流量= 额定扬程=额定功率= 泵进出口测压点高度差H0= 流体温度=实验次数流量m3/h泵进口压力 p1 / kPa泵出口压力 p2 / kPa压降P/kpa电机功率N/kW泵转速nr/m123456789表4-2 离心泵特性测定实验数据处理表实验次数实测值换算到n=2900时的值流量Q（m3/h）扬程H（m）轴功率N（kw）转速n(转/min)Q(m3/hr)H(m)N(kw)泵效率n(%)1234567892.在普通坐标轴纸上绘制泵的特性曲线。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、n-Q曲线，若实验时的转速与指定转速（n=2900 转/每分）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。六， 实验结果分析与讨论1、 分别绘制一定转速下的HQ、NQ、nQ曲线；2、 分析实验结果，判断泵最佳工作范围。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？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？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？4、 泵启动后，出口阀如果打不开，压力表读数是否会逐