离心泵特性曲线测定实验.doc

一、、性能、操作和调节方法,掌握离心泵的工作原理。。测定单级离心泵在恒定转速下的特性曲线,绘制He-qV、Na-qV、η-qV曲线,分析离心泵的额定工作点。。。。二、实验原理离心泵是一种液体输送机械,主要构件为旋转的叶轮、固定的泵壳和轴封装置。离心泵泵体内的叶轮固定在泵轴上,叶轮上有若干弯曲的叶片,泵轴在外力带动下旋转,叶轮同时旋转,泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接,侧旁的排出口和排出管路相连接。启动前,须灌液排出泵壳内的气体,防止出现气缚现象。启动电机后,泵轴带动叶轮一起高速旋转,充满叶片之间的液体也随着旋转,在惯性离心力的作用下液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中便获得了能量,使叶轮外缘的液体静压强提高,同时也增大了动能。液体离开叶轮进入壳体,部分动能变成静压能,进一步提高了静压能。流体获得能量的多少,不仅取决于离心泵的结构和转速,而且和流体的密度有关。当离心泵内存在空气,空气的密度远比液体小,相应获得的能量不足以形成所需的压强差,液体无法输送,该现象称为“气缚”。为了保证离心泵的正常操作,在启动前必须在离心泵和吸入管路内充满液体,并确保运转过程中尽量不使空气漏入。离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程He、轴功率Pa及效率η与液体流量qV之间的关系曲线,如图6-10所示,它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。离心泵的特性曲线与离心泵的设计、加工情况有关,而泵内部流动情况复杂,难以用数学方法计算,只能依靠实验测定。图6-。测量时,从仪表显示仪上读取的数据是涡轮的频率f,液体的体积流量为:(6-20)式中:f为涡轮流量计的脉冲频率,Hz;C为涡轮流量计的流量系数,脉冲数/升。-11,在泵的吸入口截面1-1(真空表处的截面)、压出口截面2-2(压力表处的截面)之间列柏努利方程(6-21)式中p1、p2分别为泵吸入口、压出口的压强,N/m2;ρ为流体密度,kg/m3;u1、u2分别为泵吸入口、压出口的流量,m/s;g为重力加速度,m/s2;Z2-Z1=ΔZ,为截面2-2和截面1-1间的垂直距离,或是进出口测压计的高度差,m;为截面1-1和截面2-2间的阻力损失,m。与其它能量项目相比可以不计。当泵进、出口管径一样,则:(6-22)由上式可知,只要直接读出进出口压力表上的数值,就可以计算出泵的扬程。如果进口为真空表,读数为p1;出口为压力表,读数为p2。则离心泵的扬程为:(6-23)如果进出口测压计仪表盘中心的高度为等高,ΔZ=0,则离心泵的扬程为:(6-24)。功率表有两种,一种是显示三相功率,就是电动机的输入功率;另一种是显示单相功率,则电动机的输入功率等于3倍的功率表读数。由于泵由电动机带动,传动效率约为1,所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。而电动机的输出功率等于电动机的输入功率×电动机的效率,所以有:泵的轴功率=电动机的输入功率×