离心泵特性曲线的测定实验报告

.离心泵特性曲线的测定一、 实验名称：离心泵特性曲线的测定二、实验目的：1、 了解水泵的结构；2、 熟悉离心泵的机械结构和操作方法；3、 测定离心泵在一定转速下的流量与压头、功率及总效率的关系，并绘制泵的特性曲线。三、实验原理：离心泵的特性曲线是指在一定转速下，流量与压头、流量与轴功率、流量与总效率之间的变化关系，由于流体在泵内运动的复杂性，泵的特性曲线只能用实验的方法来测定。泵的性能与管路的布局无关，前者在一定转速下是固定的，后者总是安装在一定的管路上工作，泵所提供的压头与流量必须与管路所需的压头与流量一致，为此目的，人们是用管路的特性去选择适用的泵。管路特性曲线与泵特性曲线的交点叫工作点，现测定离心泵性能是用改变管路特性曲线（即改变工作点）的方法而获得。改变管路特性曲线最简单的手段是调节管路上的流量控制阀，流量改变，管路特性曲线即变，用改变泵特性曲线的办法（改变泵转速或把叶轮削小可实现）去改变工作点，在理论上是讲得通，但生产实际不能应用（为什么？）。1、流量V的测定本实验室甲乙二套泵的流量用孔板流量计测定，第三四套用文氏流量计测定，五、六套用涡轮流量计测定，由流量计的压差计读数去查流量曲线或公式计算即得流量Vm3/h。2、泵压头（扬程）H的测定以离心泵吸入口中心线水平为基准面。并顺着流向，以泵吸入管安装真空表处管截面为1截面，以泵压出管安装压力表处管截面为2截面，在两截面之间列柏努利方程并整理得： （1）令：h0=(Z2Z1)两测压截面之间的垂直距离，约0.1m p11截面处的真空度MPa p22截面处的表压强MPa水的密度，以1000kg/m3计算g=9.8N/kg重力加速度3、轴功率Ne的测定轴功率为水泵运转时泵所耗功率，测电机功率，再乘上电机效率和传动效率而得： （2）式中：输入给电动机的功率kw，用功率表测定电机效率，可查电机手册，现使用以下近似值：2.8kw以上电动机： =0.92.0kw以下电动机： =0.75传动效率，本机用联轴节，其值：=0.984、水泵总效率的计算： （3）式中：102KW与的换算因数；其余符号同上四、实验设备流程图：1、水箱 2、底阀 3、离心泵 4、联轴接 5、电动机 6、调节阀 7、真空表 8、压力表 9、功率表 10、流量计 11、灌水阀图2-2-3-2 离心泵实验装置图泵的实验装置如图2-2-3-2所示，离心泵3为单吸悬臂式水泵，型号为1BA，泵轴与电机5的轴由联轴节4相连。输入电动机功率由三相功率表9测定，开泵和停泵均要合上附设短路闸刀开关以保护功率表。泵吸入管下端装有一个阀门，此阀的功能是使泵起动前灌水排气时防止水倒流。泵从水箱1将水吸上，在吸入管水平段装有真空表7以测定吸入真空度。在泵的出口管段装有压力表8以测定出口压强，在测压口上部有调节阀6以调节泵的流量，管路的实际流量由文氏流量计（或孔板流量计）10测定，水最后流回水箱循环使用。五、实验方法：1、用手搬动联轴器4，看泵轴转动是否灵活，否则检查修理。2、关闭水泵底阀2，打开调节阀6，打开灌水阀11向泵内灌水排气，至灌水阀出口处有水溢出为止。关闭灌水阀11。3、合上功率表短路开关，关闭调节阀6，启动离心泵，全开底阀2。4、待泵转动正常后，将调节阀6慢慢打开到最大，同时观察流量计中U形压差计的读数量程，在零至最大量程之间确定810次读数及每次读数的间隔量程。5、拉下功率表短路开关，流量变化由大至零，按拟好的方案调节，每次要记录流量计压差、真空表、压力表、功率表的读数（注意：要记录流量为零时的各仪表读数）。6、实验完毕后停泵顺序：合上功率表短路开关关调节阀停泵。六、原始数据记录表：内容序号流量P1/PaP2/PaN电/kw-1左右RG/kg-1t/s-111980-20003980257.02 -26000 115000 1.15 2168042 -22000 128000 1.11 31050-10602110258.90 -14000 160000 1.00 4720-75014702510.42 -10000 176000 0.92 5600-60012002511.36 -8000 185000 0.89 6500-52010202512.66 -7000 190000 0.85 7450-4509002514.04 -6000 198000 0.82 8210-2304402517.46 -4000 202000 0.72 950-801302522.62 -2000 205000 0.61 100000 0 210000 0.49 七、数据处理表及图：内容序号流量P1/PaP2/PaN电/kw-1左右RG/kg-1t/s-111980-20003980257.02 -26000 115000 1.15 2168042 -22000 128000 1.11 31050-10602110258.90 1.00 4720-75014702510.42 -10000 176000 0.92 5600-60012002511.36 -8000 185000 0.89 6500-52010202512.66 -7000 190000 0.85 7450-4509002514.04 -6000 198000 0.82 8210-2304402517.46 -4000 202000 0.72 950-801302522.62 -2000 205000 0.61 100000 0 210000 0.49 表1内容序号P/Pau1/(m*s-1)u2/(m*s-1)V/(m3*s-1)H/mNe/kW11410002.249 2.249 0.00358 14.54554 0.84525 60.08%21500002.128 2.128 0.00338 15.46759 0.81585 62.63%31740001.774 1.774 0.00282 17.92641 0.73500 67.17%41860001.515 1.515 0.00241 19.15582 0.67620 66.63%51930001.390 1.390 0.00221 19.87297 0.65415 65.55%61970001.247 1.247 0.00198 20.28277 0.62475 62.85%72040001.125 1.125 0.00179 20.99993 0.60270 60.83%82060000.904 0.904 0.00144 21.20483 0.52920 56.25%92070000.698 0.698 0.00111 21.30728 0.44835 51.49%10210000 0.36015 表2V-H、V-Ne、V-特性曲线八、计算举例：以第4组数据举例计算：同理可计算出其它组数据，结果如表2.九、讨论： 1、离心泵的特性曲线是否与连接的管路系统有关？ 答：离心泵的特性曲线与连接的管路系统无关，因为离心泵的特性曲线是在出厂前测定的，在使用过程中与测试管路系统不相同，但只要离心泵安装合理，同样能够正常工作。2、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：关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门时，扬程极小，电机功率极大，可能会烧坏电机。3、离心泵启动前为什么要灌泵排气