离心泵性能试验指导书

1、离心泵性能实验指导书大庆石油学院机械设计制造及其自动化教研室2006 年 6 月离心泵性能实验指导书实验目的1. 了解离心泵实验原理及设备、仪表的组成；2. 熟悉并掌握离心泵实验操作过程、工况调节、测试方法及数据处理;3.根据测定数据绘制离心泵在一定转速下的特性曲线（Q H Q N轴、Q-）。、离心泵特性实验装置示意图三、实验原理离心泵的主要工作部件是叶轮和带动叶轮旋转的轴及螺旋形泵壳。当泵内充满液体时，叶轮旋转产生离心力， 在离心力的作用下液体由中心沿着叶片被甩 出叶轮外，使叶轮中心形成低压区。 在大气压差作用下液体源源不断经吸入口流 向叶轮中心。泵轴不断地旋转，使叶轮不停地吸入和排出液体。

2、1. 扬程根据能量守恒原理，在离心泵吸入口与排出口之间以扬程（压头）H表示的能量平衡方程式：Pg2g由于离心泵吸入口与排出口距离很近，各种水力磨擦损失Zhi很小可忽略不计，另外吸入与排出管直径相等，则流速相当，因此22.0；2gz2 - Zi是排出口压力表与吸入真空表安装的几何高度差,用H。表示，所以上式可简化为:H°6(P2Pi)Ho式中 R、P2 -吸入口、排出口的真空表、压力表读数,MPa当吸入口为真空表时，其真空度读数为负压。液体密度，kg/ mI =1000cm ；t 计量时间，秒；V t时间流入计量水箱内液体体积，本装置测量体积为45升。3 .轴功率 , j =1000k

3、g / m重力加速度，m/s Q =Vt , g=9.8 m/s 2H0 压力表与真空表安装中心的高度差,因此上式可表示为:H= 102 ( P2 - Pi) Ho(m)2.流量(2)式中 Q -离心泵流量，流量计显示读数，cm3 /s ；转换成升/秒时，流量采用体积法，用电子流量计进行测量。轴功率采用马达天平法进行测量。将电动机转子固定于轴承上， 使电动机定子可自由转动。当定子线圈通入电流时，定子与转子之间产生了一个感应力矩M该力矩使定子和转子按不同的方向各自旋转。在定子上安装一套测力矩装置，使之对定子作用一反向力矩M当定子不动时，二力矩相等。因此，只要读台称读数及力臂的长度，便可求出感应力

4、 矩M该力矩与转子旋转角速度的乘积即电机的输出功率也叫离心泵的轴功率。转子旋转角速度-可用转速表测量求得。2兀nN 轴=MM = G l轴60即：2叩N 轴一 G L60(3)式中:N轴一电机的输出功率，WM定子与转子的感应力矩，Nm-转子的旋转角速度，l/s ;G-台称读数，kg（换算成牛顿即1kg=9.8N）；L力臂长度，m；n电机的转速，转/分。4 .效率离心泵效率是其水功率（有效功率）N水与轴功率（电机输出功率）N轴之比的百分值。即：100% 或=-gQH 100%N轴(4)式中：离心泵效率， %N水一水功率（有效功率），W'水一水的密度，'水=1000kg/m3Q 排

5、量，m3/s ；H-有效扬程，m=四、实验步骤1. 准备工作用手盘动电机与水泵的联轴器，使其转动自如;打开吸水管阀门，半开排水管阀门；拨动出水管口，令其流向循环水箱；打开计量水箱放空阀门，将水放空后 关闭此阀。将马达天平调零，转动天平杆上的平衡盘，使天平杆处于水平平衡状态， 然后锁住天平杆。将流量计由初始值 5L设置为45L;然后置于“-”待测状态。2. 测试启动电机；均匀开启排水管阀门至全开， 稳定后将出水管拨转至计量水箱， 此时即可记 录压力表和真空表读数； 松开天平杆拨叉记录台称读数； 用转速表测转速；在计 量水箱水平面达到上浮子时流量计量完成， 记录读数及测量时间。 同时将出水管 口拨

6、回到循环水箱方向， 然后打开放空阀门， 将水放净后关闭此阀， 以便下一工 况点的测试。再适当关小排水管阀门， 进行下一工况点的测试， 重复上述过程。从最大流量 到零流量测试工况点不少于 6次。阀门每次调节量可根据压力表读数变化范围而 均分。本实验装置的水泵为灌注状态，吸入阀全开后可能不出现吸入真空度（即真 空表为零）。为体现吸入口的真空状态，可适当关小吸水管阀门，但不可过小， 以免出现汽蚀现象而损坏水泵。五、数据处理及离心泵特性曲线的绘制按离心泵特性实验数据记录表将每一工况点的各测试数据记录在表上， 实验结束后，按公式（1） （2） （ 3） （4）计算出对应的流量、扬程、轴功率（水 功率）、效率。电子流量计显示流量单位为cm3/s，绘制曲线时用（升/秒）较合适，而水功率计算中 N水=?gQH，流量单位为m3/s。注意量纲转换。根据离心泵实验测试数据及计算结果，在一定比例的坐标纸上， 绘制出三条特性曲线即：H Q曲线、N轴一Q曲线、 一Q曲线。流量Q为横坐标、扬程H、轴功率N轴、效率为纵坐标。六、分析