离心泵特性曲线的测定实验报告

1、、 实验名称： 离心泵特性曲线的测定 、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和压头、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，流量和压头、流量和轴功率、流量和总 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。泵的性能和管路的布局无关，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，泵所提供的压头和流量必须和管路所需的压头和流量一致，为此 目的，人们是用管路的特性去选择适用的泵。管路特性曲线和泵特性曲线的交点叫 工作点，现测定离心泵性能

2、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，但生产实际不能使用（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 Vm 3/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， 利方程并整理得：以泵压出管安装压力表

3、处管截面为 2 截面，在两截面之间列柏努22p2 p1 u2 u1H （Z2 Z1） 2 1 2 1 h（1）g 2g令： h0=（Z2Z1）两测压截面之间的垂直距离，约0.1mp11 截面处的真空度 MPap22 截面处的表压强 MPa 水的密度，以 1000kg/m 3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：Ne N电 电 传KW （2）式中： N电 输入给电动机的功率 kw ，用功率表测定电 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：电 =0.92.0kw 以下电动机：电

4、=0.75传 传动效率，本机用联轴节，其值：传 =0.984、水泵总效率 的计算：HV3600 102Ne100%3）式中四、102 KW 和 kg m 的换算因数；其余符号同上 s实验设备流程图：6L=2m1、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1 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 11 BA，2 泵轴和电机 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

5、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

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：内序号 容流量P1/PaP2/Pa-1N电/kw-1左右RG/kg-1t/s -111980-20003980257.02-260001150001.152168042-220001280001.1131050-10602110

7、258.90-140001600001.004720-75014702510.42-100001760000.925600-60012002511.36-80001850000.896500-52010202512.66-70001900000.857450-4509002514.04-60001980000.828210-2304402517.46-40002020000.72950-801302522.62-20002050000.611000000.0002100000.49七、数据处理表及图：内序号容流量P1/PaP2/Pa-1N电/kw左右RG/kg-1t/s -111980-200

8、03980257.02-260001150001.152168042-220001280001.1131050-10602110258.90-140001600001.004720-75014702510.42-100001760000.925600-60012002511.36-80001850000.896500-52010202512.66-70001900000.857450-4509002514.04-60001980000.828210-2304402517.46-40002020000.72950-801302522.62-20002050000.611

9、000000.0002100000.49表1内 序内号容 P/Pau1/(m s-1)u2/(m s-1 )V/(m3s-1)H/mNe/kW11410000.0002.2490.0035814.80367 0.84525 61.15%21500000.0002.1280.0033815.69864 0.81585 63.56%31740000.0001.7740.0028218.08700 0.73500 67.77%41860000.0001.5150.0024119.27298 0.67620 67.04%51930000.0001.3900.0022119.97154 0.65415

10、65.87%61970000.0001.2470.0019820.36214 0.62475 63.10%72040000.0001.1250.0017921.06446 0.60270 61.01%82060000.0000.9040.0014421.24656 0.52920 56.36%92070000.0000.6980.0011121.33214 0.44835 51.55%102100000.0000.0000.0000021.61463 0.360150.00%表2V-H、V-Ne、V-特性曲线八、计算举例：以第一组数据为例：1、 压头计算22H (Z2 Z1) p2 p1 u2

11、2 u12 h2 1 g 2g其中Z2 Z1 0.1mP P2 P1 115000 ( 26000) 141000 Pah03 =1000kg/m 3g=9.8N/kg所以14.80m0.1 141000 2.2492 0 01000 9.8 2 9.82、轴功率 Ne 的计算Ne N电 电 传其中N 电 1.15kw电 0.75传 0.98所以 N e N电 电 传 1.15 0.75 0.98 0.84525 kw3、水泵总功率 的计算HV3600 102Ne100%14.80 3.58 10 3 3600 10003600 102 0.845100% 61.15%同理可计算出其他组的数据

12、如表 2 所示，画出 V-H 、V-Ne、V- 曲线如图所示。九、讨论：1、你想象中的离心水泵的叶轮是开式还是闭式？叶轮叶片是前弯还是后弯？ 答：（1）离心泵的叶轮有有开式、半闭式和闭式三种。开式叶轮在叶片两侧无盖 板，制造简单、清洗方便，适用于输送含有较大量悬浮物的物料，效率较低，输送 的液体压力不高；半闭式叶轮在吸入口一侧无盖板，而在另一侧有盖板，适用于 输送易沉淀或含有颗粒的物料，效率也较低；闭式叶轮在叶轮在叶片两侧有前后 盖板，效率高，适用于输送不含杂质的清洁液体。一般的离心泵叶轮多为此类。此实验采用的液体为自来水，因此叶轮应该为闭式。（2）叶轮叶片是后弯的，这是因为在转速、叶轮半径、

13、流量都相同的条件下， 前弯式叶轮产生的绝对速度比后弯式叶轮大，而流动损失和速度的平方成正比。因 此当流体流过叶轮及导叶或蜗壳时， 其能量损失比后弯式叶轮大 ; 前弯式叶轮产生 的动压比静压大，而水泵应产生高的静压以克服高的阻力来输送流体，若动压高， 还得在导叶或蜗壳中转换为静压，在转换中必然要伴随较大的能量损失。前弯式 叶轮的流道比离心泵后弯式短，因而流道的扩散度较大，流道的扩散度大，流体通 过时的局部损失也大。2、为什么离心泵的流量调节用出口调节阀最好？往复泵也这样调节行不行？ 答：离心泵泵有出口调节和进口调节，如果流量调节阀是在进口，因为泵的转 速是一定的，就有可能导致水不够，管道不能满水，则进口流量阀处