离心泵性能实验.doc

化工原理实验报告

院（部）： 化学工程学院
专 业： 化学工程与工艺 班 级： 化工1102
姓 名： 周辰光 学 号： 20
同组人员： 杨瑞、陈雷杰、赵翔宇
实验名称： 离心泵性能实验
实验日期：
离心泵性能实验
摘要：我们在本次实验中测定泵的特性曲线和管路特性曲线，并且得到本次试验中的孔流系数。在泵的特性曲线中我们可以看到H--q曲线是下降的曲线，即随流量q的增大，扬程He逐渐减小；离心泵的轴功率随流量增加而逐渐增加，曲线有上升的特点；当流量为零时，轴功率最小；效率曲线为从最高点向两侧下降的变化趋势。孔流系数C0在一定范围内是一定值。泵的特性曲线与管路特性曲线交点称为该管路上的工作点，转速变小时，H—q曲线变陡，工作点往上移，流量变小；转速变大时，H—q曲线变得平坦，工作点下移，流量变大。
关键词: 离心泵 特性曲线 孔流系数
一、目的及任务
1．了解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法。
2．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。
3．熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。
4．测定孔板流量计的孔流系数。
5．测定管路特性曲线。
二、基本原理

离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、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，不可避免地会遇到各种阻力，产生能量损失，诸如摩擦损失、环流损失等，因此，实际压头比理论压头笑，且难以通过计算求得，因此通常采用实验方法，直接测定其参数间的关系，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，曲线也可以求出泵的最佳操作范围，作为选泵的依据。

(1)泵的扬程He
(1)
式中：H真空表——泵出口的压力，mH2O；，
H压力表——泵入口的压力，mH2O；
H0——两测压口间的垂直距离，H0= 。
——离心泵进出口流速的平方差，
(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高，所以泵的总效率为
(2) (3)
式中 Ne——泵的有效效率，kW；
q——流量，m3/s；
He——扬程，m；
Ρ——流体密度，kg/ m3
由泵输入离心泵的功率N轴为
N轴 = N电•η电•η传 (4)
式中：N电——电机的输入功率，kW
η电——电机效率，；
η传——传动装置的效率，；
孔板流量计空留系数的测定

在水平管路上装有一块孔板，其两侧接测压管，分别与压差传感器两端连接。孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减小，造成孔板前后压强差，作为测量的依据。若管路直径d1，孔板锐孔直径d0，流体流经孔板后形成缩脉的直径为d2，流体密度ρ，孔板前测压导管截面处和缩脉截面处的速度和压强分别为
u1、u2和p1、p2，根据伯努利方程，不考虑能量损失，可得：
(5)
或 (6)
由于缩脉的位置随流速的变化而变化，故缩脉处截面积S2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u0代替u2，考虑到流体因局部阻力而造成的能量损失，用校正系数C后则有
(7)
对于不可压缩流体，根据连续性方程有 (8)
经过整理后，可得： (9)
令，则可简化为： (10)
根据u0和S2，可算出体积流量Q为
或 (11)
式中：q——流体