离心泵特性曲线的测定

离心泵特性曲线的测定（CEA-F05）一、实验目的在化工厂或实验室中，经常需要各种输送机械用来输送流体。根据不同使用场合和操作要求，选择各种型式的流体输送机械。离心泵是其中最为常用的一类液体输送机械。离心泵的特性由厂家通过实验直接测定，并提供给用户在选择和使用泵时参考。本实验采用单级单吸离心泵装置，实验测定在一定转速下泵的特性曲线。通过实验了解离心系的构造、安装流程和正常的操作过程，掌握离心泵各项主要特性及其相互关系，进而加深对离心泵的性能和操作原理的理解。二、实验原理离心泵主要特性参数有流量、扬程、功率和效率。这些参数不仅表征泵的性能，也是选择和正确使用泵的主要依据。1.泵的流量泵的流量即泵的送液能力，是指单位时间内泵所排出的液体体积。泵的流量可直接由一定时间t内排出液体的体积V或质量m来测定。若泵的输送系统中安装有经过标定的流量计时，泵的流量也可由流量计测定。当系统中装有孔板流量计时，流量大小由压差计显示，流量Vs与倒置U形管压差计读数R之间存在如下关系:式中C0——孔板流量系数；S0——孔板的税孔面积，m2；2．泵的扬程泵的扬程即总压头，表示单位重是液体从泵中所获得的机械能。若以泵的压出管路中装有压力表处为B截面，以吸入管路中装有真空表处为A截面，并在此两截面之间列机械能衡算式，则可得出泵扬程He的计算公式：式中pB——由压力表测得的表压强，Pa；pA——由真空表测得的真空度，Pa；H0——A、B两个截面之间的垂直距离，m；uA——A截面处的液体流速，m·s-1；uB——B截面处的液体流速，m·s-1。3.泵的功率在单位时间内，液体从泵中实际所获得的功，即为泵的有效功率。若测得泵的流量为Vsm3·s-1，扬程为He，m，被输送液体的密度为ρ，kg·m-3，则泵的有效功率可按下式计算：Ne=VsHeρgW(5)泵轴所作的实际功率不可能全部为被输送液体所获得，其中部分消耗于泵内的各种能量损失。电动机所消耗的功率又大于泵轴所作出的实际功率。电机所消耗的功率可直

接由输入电压U和电流I测得，即N=UIW（6）4．泵的总效率泵的总效率可由测得的泵有效功率和电机实际消耗功率计算得出，即图3-1离心泵特性曲线这时得到的泵的总效率除了泵的效率外，还包括传动效率和电机的效率。5．泵的特性曲线上述各项泵的特性参数并不是孤立的，而是相互制约的。因此，为了准确全面地表征离心泵的性能，需在一定转速下，将实验测得的各项参数即：He、N、与Vs之间的变化关系标绘成一组曲线。这组关系曲线称为离心泵特性曲线，如图3-1所示。离心泵特性曲线对离心泵的操作性能得到完整的概念，并由此可确定泵的最适宜操作状况。通常，离心泵在恒定转速下运转，因此泵的特性曲线是在一定转速下测得的。若改变了转速，泵的特性曲线也将随之而异。泵的流量Vs，、扬程He和有效功率Ne与转速n之间，大致存在如下比例关系：三、实验装置本实验装置主体设备为一台单级单吸离心水泵。为了便于观察，泵亮端盖用透明材料制成。电动机直接连接半敞式叶轮。离心泵与循环水槽、分水槽和各种测量仪表构成一个测试系统。实验装置及其流程如图3-2所示。图3-2离心泵实验仪流程图1.循环水槽；2.底阀；3.离心泵；4.真空表；5.注水槽；6.压力表；7.调节阀；8.孔板流量计9.分流槽；10.电流表；11.调压变压器；12.电压表；13.倒置U形管压差计．泵将循环水槽中的水，通过汲入导管汲入泵体。在汲入导管上端装有真空表，下端装有底阀（单向阀）。底阀的作用是当注水槽向泵体内注水时，防止水的漏出。水由泵的出口进入压出导管。压出导管沿程装有压力表、调节阀和孔板流量计。由压出导管流出的水，用转向弯管送入分流槽。分流槽分为二格，其中一格的水可流出用以计量，另一格的水可流回循环水槽。根据实验内容不同可用转向弯管进行切换．四、实验方法在离心泵性能测定前，按下列步骤进行启动操作：⑴充水。打开注水槽下的阀门，将水港灌入不泵内。在灌水过程中，需打开调节阀，将泵内空气排除。当从透明端盖中观察到泵内已灌满水后，将注水阀门关闭。⑵启动。启动前，先确认泵出口调节阀关闭，变压器调回零点，然后合闸接通电源。缓慢调节变压器至额定电压（220V），泵即随之启动。⑶运行。泵启动后，叶轮旋转无振动和噪声，电压表、电流表、压力表和真空表指示稳定，则表明运行已经正常，即可投入实验。实验时，逐渐分步调节泵出口调节阀。每调定一次阀的开启度，待状况稳定后，即可进行以下测量：⑴将出水转向弯头由分水槽的回流格拨向排水格同时，用秒表计取时间，用容器接取一定水量。用称量或量取体积的方法测定水的体积流率。（这时要接好循环水槽的自来水源）⑵从压强表和真空表上读取压强和真空度的数值。⑶记取孔板流量计的压差计读数。⑷从电压表和电流表上读取电压和电流值。在泵的全部流量范围内，可分成8—10组数据进行测量。实验完毕，应先将泵出口调节阀关闭，再将调压变压器调回零点，最后再切断电源。五