泵的特性曲线实验报告.doc

实验二:离心泵性能实验实验时间: 201 4年 11月 20日星期四报告人: 李睿健同组人: 李泓睿李振宇杨敬王摘要: 本实验采用 WB 70/055 型号的离心泵装置, 实验测定在一定转速下泵的特性曲线和管路特性曲线。通过实验了解离心系的正常的操作过程,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。一、实验目的及任务⑴了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法。⑵测定离心泵在恒定转速下的特性曲线,并确定泵的最佳工作范围。⑶熟悉孔板流量计的构造,性能和安装方法。⑷测定孔板流量计的孔流系数。⑸测定管路特性曲线。二、基本理论 ,叶轮形式及转速。其中理论压头与流量的关系,可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到,如图( 1)中的曲线。由于流体流经泵时,不可避免的会遇到种种阻力,产生能量损失,诸如摩擦损失, 环流损失等,因此通常采用实验方法,直接测定参数间的关系,并将测出的 He-Q,N-Q 和η-Q 三条曲线称为离心泵的特性曲线。另外,根据此曲线也可以求出泵的最佳操作范围,作为泵的选择依据。(1)泵的扬程 He He= 0真空表压力表 HHH??式中 H 压力表——泵出口处的压力, m H2O ; H 真空表——泵入口处的真空度, m H2O ; H 0——压力表和真空表测压口之间的垂直距离, H 0 = 。(2)泵的有效功率和效率由于泵在运转过程中存在种种能量损失,使泵的实际压头和流量较理论值为低,而输入泵的功率又比理论值为高,所以泵的总效率为轴ηN Ne ?102 QHe Ne ρ?式中 Ne ——泵的有效功率, kW ; Q——流量, m 3/s ; He ——扬程, m; ρ——流体密度, kg/ m 3。由泵轴输入离心泵的功率 N 轴为转电电轴ηηNN?式中 N 电——电机的输入功率, kW ; η电——电机效率,取 ; η轴——传动装置的传动效率,一般取 。 2、孔板流量计孔流系数的测定在水平管路上装有一块孔板,其两侧接测压管,分别与压差传感器的两端相连。孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用,使流速增大,压强减少,造成孔板前后压强差,作为测量的依据。若管路直径为 d 1 ,孔板锐孔直径为 d 0,流体流经孔板前后所形成缩脉的直径为 d 2,流体密度为ρ,孔板前侧压导管截面处和缩脉截面处的速度和压强分别为 u 1、u 2与p 1、p 2,根据伯努利方程,不考虑能量损失,可得 gh u????ρ 21 21 22pp2 u 或gh uu2 21 22??由于缩脉的位置随流速的变化而变化,故缩脉处截面积 S 2 难以知道,孔口的面积为已知,且测压口的位置在设备制成后也不改变,因此,可用孔板孔径处的u 0代替 u 2, 考虑到流体因局部阻力而造成的能量损失,用校正系数 C校正后, 则有gh Cuu2 21 20??对于不可压缩流体,根据连续性方程有 1 001S Suu?经过整理可得 21 0 0)(1 2S S gh Cu??令21 0 0)(1S ??,则又可以简化为 gh Cu2 00?根据 u 0和S 2,即可算出流体的体积流量 V s为gh SCSuV s2 0000??或? pSCV s?? 2 00 式中 V s——流体的体积流量, m 3/s ; p——孔板压差, Pa ; S 0——孔口面积, m 3; ρ——流体的密度, kg/ m 3; C 0——孔流系数。孔流系数的大小由孔板锐孔的形状、测压口的位置、孔径与管径比和雷诺数共同决定,具体数值由实验测定。当 d 0/d 1一定,雷诺数 Re 超过某个数值后, C 0就接近于定值。通常工业上定型的孔板流量计都在 C 0为常数的流动条件下使用。三、实验装置流程图 1、蓄水池;2、底阀;3、真空表;4、离心泵;5、灌泵阀;6、压力表; 7 、流量调节阀; 8 、孔板流量计; 9 、活动接口; 10 、液位计; 11 、计量水槽( 495 × 495 ) mm ; 12 、回流水槽; 13 、计量槽排水阀四、实验操作要点本实验通过调节阀门改变流量,测得不同流量下的离心泵的各项性能参数。流量可通过计量槽和秒表测量。 1、检查电机和离心泵是否正常运转。打开电机的电源开关,观察电机和离心泵的运转情况,如无异常,就可切断电源,准备在实验时使用。 2、在进行实验前,首先要灌泵(打开灌泵阀),排出泵内的气体(打开流量调节阀)。灌泵完毕后,关闭调节阀及灌水阀即可启动离心泵,开始实验。 3、实验时,逐渐打开调节阀以增大流量,并用计量槽计量液体流量。当流量大时,应注意及时按动秒表和迅速移动活动接管,并多测取几次数据。 4 、为防止因水面波动而引起的误差,测量时液位计高度差值应不小