实验四离心泵特性曲线的测定

1、实验四 离心泵特性曲线的测定14食营2班 龚小莹 201430500404一、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，使学生了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作。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

2、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. 流量Q的测定泵的流量可以用容积法或标准流量计测量。本实验采用涡轮流量计测量离心泵的流量。涡轮流量计显示表显示的事瞬时流量值，单位是升/秒。2.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：Z1+P1g+u122g+H=Z2+P2g+u222g+hf （4-1） 由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力损失hf，速度平方差也很小，故也可忽略，则有H=p2-p1g+Z2-Z1 m 若两侧压表头在同一水平处，上式变为：H=P2-P1g =H0+H1表值+

3、H2 m （4-2）式中： H0=z2-z1，表示泵出口和进口间的位差，m； 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，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。3.轴功率N（W）N= N电k =0.95N电 （4-3） 式中，N电为电功率表显示值，k代表电机传动效率，可取k=0.95。4.效率（）泵的效率是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。反映泵的水力损失、容积损

4、失和机械损失的大小。泵的有效功率Ne可用下式计算： W （4-4） 故泵的效率为 （4-5）式中：Q泵的流量，m3/s；H泵的压头，m；水的密度，kg/m3 。5.转速改变时各参数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2850rpm）的数据。换算关系如下：流量 （4-8）扬程 （4-9）轴功率 （4-10）效率 （4-11）三、 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

5、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1000L/h逐渐增大到4000L/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和两测压点高度差H0（H0=0

6、.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。四、 数据处理表4-1 离心泵特性测定实验原始数据记录表实验日期：2016.10.11 实验人员：龚小莹 学号：201430500404离心泵型号MS60/0.

7、55 ，额定流量=80L/min ,额定扬程= 19.5m ，额定功率= 0.55KW ，泵进出口测压点高度差H0= 0.1m ，流体温度t= 31.7实验次数流量Q m3/h泵进口压力p1 kPa泵出口压力p2 kPa压降PkPa电机功率N电kW泵转速nr/min11.00-4.5223.40.30.352286021.50-4.8218.00.70.373286032.00-5.1211.61.30.397286042.50-5.6203.72.00.422284053.00-6.2193.62.70.444284063.49-6.9182.33.60.465284074.00-7.716

8、9.74.70.486282084.50-8.6155.05.80.506282095.00-9.7137.67.10.5222800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)泵转速n(r/min)Q(m3/hr)H(m)N(kw)泵效率()11.0023.4320.33428601.0124.0920.34919.0121.5022.9100.35428601.5223.5550.36926.3132.0022.2850.37728602.0322.9130.39332.0642.5021.5280.401284

9、02.5322.1340.41836.4253.0020.5550.42228403.0421.1340.44039.6763.4919.4700.44228403.5420.0180.46141.7474.0018.2620.46228204.0618.7760.48142.9384.5016.8490.48128204.5617.3230.50142.8095.0015.1800.49628005.0715.6080.51741.53处理步骤；（以第一组为例）（1） 通过查阅有关数据水在30的物性为：=995.7 kg/m3，g= 9.81m/s2，扬程H=P2-P1g+H0=223.41

10、03-(-4.5103)995.79.81+0.1=23.432 （m）（2） 轴功率N= N电k =0.95N电=0.95x0.352=0.334（kw）（3） 若实验时的转速与指定转速（n=2900 r/min）有差异时，应将实验结果按式（4-8）、式（4-9）、式（4-10）和式（4-11）换算为指定转速的数据，流量 Q=Qnn=1.0029002860=1.01（m3/h）扬程 H=H(nn)2=23.432290028602=24.092 (m)轴功率 N=N(nn)3=0.334290028603=0.349 kW效率 =QHgN=1.00360023.432995.79.810.334103100%=19.01%（4） n=2900离心泵的特性曲线：五、 实验结果分析与讨论由Q曲线图，在流量4.04.5m3/h时，泵的效率趋于平缓，由此判断泵最佳工作范围为流量4.04.5m3/h。小于或大于此流量范围，采用调节阀调节流量是很不经济的。六、 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？答：减小泵的启动功率，从而达到保护电机的目的，否则将引起电动机过载。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？答：（1）防止气缚现象的发生 （2）水管中还有空气没有排除3