离心泵特性曲线测定实验报告).doc

离心泵特性曲线实验报告

熟悉离心泵的构造和操作
掌握离心泵在一定转速下特性曲线的测定方法
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。
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、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:

g
p
p
H
r
1
2
-
=
因两截面间的管长很短,通常可忽略阻力损失项Hf,流速的平方差也很小故可忽略,则:
+H0
式中ρ:流体密度,kg/m3 ;
p1、p2:分别为泵进、出口的压强,Pa;
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。
2、轴功率N(W)
N= N电η电=
其中,N电为泵的轴功率,η电为电机功率。
3、效率η(%)
泵的效率η是泵的有效功率与轴功率的比值。反映泵的水力损失、容积损失和机械损失的大小。泵的有效功率
Ne可用下式计算:

故泵的效率为
4、泵转速改变时的换算
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)的数据。换算关系如下:
流量
扬程
轴功率
效率
实验装置流程示意图
图2-1 流体流动阻力与泵性能综合实验流程
1-水箱;2-离心泵;3-温度传感器;4-泵进口压力传感器;5-灌泵口; 6-泵出口压力传感器;7-涡轮流量计;8-转速传感器;9-电动调节阀;
10-旁路闸阀;11-泵出口调节阀。
实验步骤及注意事项
实验步骤
实验准备
实验用水准备:清洗水箱,并加装实验用水
离心泵排气:通过灌泵漏斗给离心泵灌水,排除泵内气体
实验开始
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。
开启离心泵,当泵的转速达到额定转速后打开出口阀。
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30逐渐增大到90,每次增加5。在每一个流量下,待系统稳定流动30s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和测压点高度差H0(H0=)。
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。
注意事项
一般每次实验前,均需对泵进行灌泵操作,以防止离心泵