浙江理工大学离心泵特性测定实验指导书

1、离心泵特性曲线测定实验指导书离心泵特性曲线测定一、实验目的1了解离心泵结构与特性，熟悉离心泵的使用；2掌握离心泵特性曲线测定方法；3了解电动调节阀的工作原理和使用方法。二、基本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率与泵的流量Q之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线，只能依靠实验测定。1扬程H的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面，列机械能衡算方程： （11）由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项，速度平方差也很小故可忽略，则有 （1

2、2）式中： ，表示泵出口和进口间的位差，m；和 流体密度，kg/m3 ；g重力加速度 m/s2；p1、p2分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa；H1、H2分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m； 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，只要直接读出真空表和压力表上的数值，及两表的安装高度差，就可计算出泵的扬程。2轴功率N的测量与计算 （W） （13）其中，N电为电功率表显示值，k代表电机传动效率，可取。3效率的计算泵的效率是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功，轴功率N是单位时间

3、内泵轴从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、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： （14） 故泵效率为 （15）4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2900rpm）的数据。换算关系如下：流量 （16）扬程 （17）轴功率 （18）效率 （19）三、实验装置与流程离心泵特性曲线测定装置流程图如下：1水箱；2离心泵；3转速传感器；4泵出口压力表； 5玻璃转子流量计；6出口流量

4、调节闸阀；7灌泵漏斗；8泵进口压力表；9温度计；图1 实验装置流程示意图四、实验步骤及注意事项实验步骤： （1）清洗水箱，并加装实验用水。通过灌泵漏斗给离心泵灌水，排出泵内气体。 （2）检查各阀门开度和仪表自检情况，试开状态下检查电机和离心泵是否正常运转。开启离心泵之前先将出口阀关闭，当泵达到额定转速后方可逐步打开出口阀。 （3）实验时，逐渐打开出口流量调节闸阀增大流量，待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。离心泵特性实验主要获取实验数据为：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和两测压点间高度差H0（H00.1m）。 （4）改变出口流量调节闸阀的开度，测

5、取10组左右数据后，可以停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等），停泵前先将出口流量调节闸阀关闭。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，勿触碰泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕并伤害身体接触部位。（3）不要在出口流量调节闸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）记录实验原始数据如下表1：实验日期： 2013.1.17 实验人员： 胡极诸 学号： B 装置号：无离心泵型号 MS6

6、0/0.37，额定流量60L/min，额定扬程14.6，额定功率0.37泵进出口测压点高度差H0= 0.1m ，流体温度t8 序号流量Qm3/h泵进口压力p1 kPa泵出口压力p2 kPa电机功率N电 kW泵转速nr/min1100021700.31729402150031650.32029203200031600.33329204250041600.34229005300041550.35829006350051480.36928807400061350.37928808450071250.38628809500091100.3902880105500101000.3892860 （2）根据

7、原理部分的公式，按比例定律校合转速后，计算各流量下的泵扬程、轴功率和效率，如表2：序号流量Qm3/h扬程Hm轴功率NkW泵效率%110002150032000425005300063500740008450095000105500六、实验报告1分别绘制一定转速下的HQ、NQ、Q曲线2分析实验结果，判断泵最为适宜的工作范围。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？是否还有其他方法调节流量？4. 泵启动后，出口阀如果不开

8、，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？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？试分析，用清水泵输送密度为1200Kg/的盐水，在相同流量下你认为泵的压力是否变化？轴功率是否变化？1.离心泵有个重要特性：当压力(扬程)很低时，其流量会很大，这从泵的特性曲线上可以看出。而泵的功率与流量成正比，泵起动时，管道内没有压力，则造成泵的流量很大，则泵的功率很大，加上电机、泵的转动部分从静止到高速运转，需要很大的加速度，这样势必造成起动电流很大，因此采取关闭出口阀门的方法，使泵在起动时不输出水量，使泵的功率最小，当泵达到额定转速后，慢慢开启出口阀，逐渐增加水流量，使电机电流逐渐增加到额

9、定电流。 另一方面，泵进口管道上的水开泵之前是静止的，如突然加速，后面的水“跟不上”，会使进口压力突降，使水汽化，而使离心泵抽空。(因为离心泵是利用泵叶轮带动水的旋转产生离心力，而汽(气)的质量很轻，根据F= ma，则其离心力很小，使泵无法把水送出)。2.离心叶片只有甩水才能获得离心能量在入口产生负压，没有引水只有空气产生的负压太低不能吸入井水。已经引水灌泵了，离心泵还是不能正常启动多数是因为入水管还有空气。3.泵有出口有进口，如果流量调节阀是在进口，因为泵的转速是一定的（不是调频泵）有可能导致水不够，管道不能满水，则进口流量阀处有可能有一定的真空度，这样不仅出口的压力不能保证，而且有可能会产生比较大的噪声，流量调节的范围也小。如果在出口，就不会有这种情况，这样流量调节的范围就大。还有一种调节方法就是改变水泵的转速。4. 出口阀不开，压力表的读数将会上升至铭牌上的额定压力的1.1倍左右。因为铭