离心泵特性曲线测定实验报告

1、 化学工程与工艺专业化工原理实验报告姓名学院专业班级学号指导教师实验日期评定成绩：评阅人：离心泵特性曲线测定实验报告一、实验目的了解离心泵的结构和性能，掌握离心泵的工作原理及其操作方法。掌握离心泵特性曲线的测定方法。二、实验基本原理泵是输送液体的设备，在选用泵时，一般是根据生产要求的扬程和流量，参照泵的性能来决定的。对一定类型的泵来说，泵的性能主要是指一定转速下，泵的流量、扬程、轴功率和效率等。离心泵的性能可用特性曲线来表示，即扬程和流量的关系曲线，轴功率和流量的关系曲线，效率和流量的关系曲线。这一组关系曲线只能由实验测定。1扬程H的测定实验时在泵的进、出口管上装有真空和压强传感器，在这两个测

2、压点间列伯努利方程式可计算离心泵的扬程。其计算公式为：H=h0+畔+容+科pg2g(1)当泵进、出口管径一样，两截面之间管路很短时阻力损失可忽略，且压力计和真空计安装在同一高度，上式可简化为：(2)VmvHpg从式(2)可见，测量出泵进口管路上的压差，就可计算出泵提供给液体的扬程。按照管路特性曲线和泵特性曲线的交点为泵工作点的原理，改变管路阻力可以通过调节阀门开度来实现，使管路特性曲线上的工作点发生移动，再将一系列移动的工作点的轨迹连接起来，就是泵的扬程和流量的关系曲线。2轴功率P的测定实验中采用扭矩测功仪或马达一天平测功仪测定轴功率。采用扭矩测功仪可直接采集轴功率数据。马达一天平测功仪测定轴

3、功率P计算公式为：2兀X981GnlGnlP=600.974(3)通过调节阀门开度调节流量，由式（3）求取的数据或扭矩测功仪可直接采集轴功率数据，就可得出泵的轴功率和流量的关系曲线。3离心泵效率的计算离心泵的有效功率可用下式计算：Pe=qvPgH(4)离心泵的效率为:=PeP通过调节阀门开度调节流量，由式（5）求取的数据就可得出泵的效率和曲线流量。4转速换算离心泵的特性曲线都是在一定的转速下测定的，本实验装置所用的电机其转速随流量的变化而变化。当转速变化小于20%，耳不变，qv、H、P服从比例定律：Qv1=n1(5)Qv2兀2（旦）2兀2虫=（旦）3卩2兀2(7)因此需将实验测定的qv、H、P

4、数据换算成同一转速下的qv、H、P才可用于计算和泵的特性曲线绘制。三、实验装置与流程四、实验内容了解离心泵的操作方法，在实验过程中观察水位变化，从旁侧听仪器中是否有液体流动声音，直到停止继续下个操作步骤。使用电脑测定离心泵的特性曲线，并测定多组数据作为原始和实验数据。五、实验操作步骤记录开启总电源与各测试仪表的电源，校正仪表、关进水阀开出口园引水灌泵排气。(2)关闭泵出口调节阀开启电源开关泵运转后可挂確码盘加確码。将出口调节阀开至最大，在流量范围内合理布置实验点，要求由大到小取10组以数据。将流量调节至某-数值，待系统稳定后读取并记录所需实验数据(包括流量为零时数据)。将泵出口调节阀关闭后,断

5、开电源开关，停泵开启出口阀开启进水阀。关闭各测试仪表,关闭总电源。六、实验原始数据记录水温:21.0C转速：2900r/min序号流量(m3/h)进口压力(KPa)出口压力(KPa)电机转速(r/min)电机扭矩(N.m)电机功率(KW)19.7-59.325.22838.63.660.54429.3-57.340.22837.73.6560.54338.8-48.590.72834.93.7410.55548.4-42121.82833.63.7560.55757.5-30.4152.22836.13.6880.54866.1-20.4164.92853.23.3360.49875-12.2

6、184.92862.63.1230.46884.6-5.2191.92862.62.8460.42892.8-2.9197.42874.92.8460.428101.70.6201.92885.22.6150.395110.11.52042885.22.6150.395序号流量(m3/h)扬程H/m轴功率P/kW效率19.918.990.580.3929.510.380.580.433914.850.590.5748.617.490.60.5457.6719.460.590.6566.219.510.520.675.0720.20.490.5584.6619.890.490.592.8220.

7、210.440.34102.8220.760.440.35111.7120.730.40.24120.120.850.40.01七、实验数据处理H=(pM-PV)/pg=&99(m)P=2n*9.81Gnl/60=Gnl/0.974=58%P=qvPgH=9.91m3/hX0.998(kg/m3)X&99m=58%en=P/P=23%/58%=39%e八、实验结果与分析讨论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

8、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定电流。离心泵在固定的转速下扬程是固定的，调节出口阀就调节了导流面积，可以使用这种方法调节流量。优点是简单易行，缺点是节流阀消耗能量。使用变频器调节电机转速也可以调节流量，优点是节约电能。传热膜系数的测定实验报告、实验目的（1）掌握传热膜系数的测定方法。（2）通过实验掌握确定传热膜系数准数关联式中的系数A和指数m、n的方法。二、实验基本原理（1）传热的核心问题是求算传热膜系数a，当流体无相变时对流传热准数关联式的一般形式为：

9、Nu=ARem.pnGrP对于强制湍流而言，Gr准数可忽略，故：Nu=ARempyn本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关联式的指数m、n和系数A。用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re和Pr分别回归。本实验可简化上式，即取n=0.4（流体被加热）。这样，上式即变为单变量方程，再两边取对数，即得到直线方程：S=lgA+mlgRePr0.4在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数m。在直线上任取一点的函数值代入方程中，即可得到系数A,即：A=NuPr0.4Rem用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。应用微机，对多变量方

10、程进行一次回归，就能同时得到m、n。（2）对于方程的关联，首先要有Nu、Re、Pr的数据组。其准数定义式分别为：Nu=7实验中改变空气的流量以改变Re准数的值。根据定性温度（空气进、出口温度的算术平均值)计算对应的Pr准数值。同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数a值，进而计算得Nu准数值。牛顿冷却定律：Q=aSAtm流量由经标定的流量计测量，温度测量用铂电阻PtlOO配WX-8型的温度显仪测温。三、实验装置与流程本实验装置中空气走内管，蒸汽走环隙。其管为黄铜管，内径为0.02m,管长1.25m。空气进、出口温度和管壁温度分别由铂电阻测量，测量空气进、出口温度的铂电阻应置于进、出管的

11、中心，测量管壁温度的铂电阻用导热绝缘胶固定在管外壁两端。本实验蒸汽发生器中安有玻璃液位计，加热功率1.5kW，实验风机采用XGB型旋涡气泵，最大压力为11.7kPa，最大流量75m五、实验操作步骤记录实验开始前，先弄清配电箱上各按钮与设备的对应关系，以便正确开启按钮;检查蒸汽发生器中水位，使其保持在水罐高度的1/22/3；打开总电源开关，再打开数显仪开关，看其是否正常；实验开始时，关闭蒸汽发生器补水阀，启动风机，并接通蒸汽发生器的加热/ho四、实验内容求算传热膜系数a。通过图解法和最小二乘法求得指数m、n和系数A。计算Nu准数值。电源，打开放气阀；将空气流量控制在某一值，待数显仪中各个窗口的数

12、值稳定后，记录温度值和压差计读书，改变空气流量(810次)，重复实验，记录数据；实验结束后，先停蒸汽发生器电源，再停风机，清理现场。六、实验原始数据记录序号内壁温Ti外壁温T2空气进温t1空气出温t2空气流量qv/(m3/s)1100.6100.222.065.842.842100.6100.224.566.343.453100.6100.227.564.241.374100.6100.329.064.040.725100.7100.229.363.939.866100.7100.330.063.739.037100.8100.329.963.538.218100.9100.229.863.7

13、37.11七、实验数据处理序号t宀皿PC入t1定性43.92.01E-51.069p1.0050.028940.004245.42.01E-51.0641.0050.028841.7703345.852.01E-51.0621.0050.028743.0699446.52.01E-51.06151.0050.028645,098546.62.01E-51.06431.0050.028647.683646.852.01E-51.07081.0050.028548.146746.72.01E-51.07531.0050.028746.365846.752.01E-51.07581.0050.028449.587QaNuuRePrNu/Pr0.4559114.190647.217.1120245.850.60536.7575105.524358.217.11236310.60544.957096.181466.917.11273060.60551.656890.446173.617.11305150.60557.4584102.679.417.1134649