流体力学离心泵特性曲线的测定分析.doc

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实验四 离心泵特性曲线的测定
一、实验目的
1. 熟悉离心泵的构造和操作；
2. 掌握离心泵在一定转速下特性曲线的测定方法。
二、基本原理
离心泵的主要性能参数有流量 Q压头H效率n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使之从零至最大值间变化。而且， 当其流量变化时，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 ,并作出H-Q N-Q n - Q 曲线，称为该离心泵的特性曲线。
1. 流量Q的测定
泵的流量可以用容积法或标准流量计测量。
本实验采用涡轮流量计测量离心泵的流量。涡轮流量计显示表显示的是瞬时流量 值，单位是升/秒。
2. 泵的压头H的测定
离心泵的压头是指泵对单位重量流体所提供的有效能量，单位为 m。
在进口真空表和出口压力表两测压点截面间列柏努利方程，忽略阻力损失，两测 压点处管径一致时，有：
P2
9
号—）
若两测压表头在同一水平处，上式变为:
；g
p2 —离心泵的出口压力表示 值，Pa; 式中：p-i —离心泵的入口真空表示 值，Pa;
:—离心泵输送液体的密度，kg/m3
3. 轴功率N的测定：
离心泵的轴功率是泵轴所需的功率，也是电机传给泵轴的功率。
本实验装置采用马达-天平测功器测定此轴功率。
马达一天平测功器是水泵实验常用的测功方法之一， 其有准确和使用可靠的优点
它是在拖动泵的交流电动机外壳（定子）两端加装轴承，使外壳能自由转动。外 壳连有测功臂和平衡锤，后者用以调整零位。当电动机带动水泵运转时，由于反 作用力的作用会使外壳反方向旋转；此反向力矩相同。如果在测功臂上加上适当 的砝码，即可保持外壳不转动。此时所加砝码乘以测功臂长度，就是电动机输出 的转矩，则电动机输出的功率为：
N PLn kW
60 1000
式中：P-测功臂上所加砝码的重量，kg ；
L- 测功臂长度，本装置L=；
n- 转速，转/分。
4. 效率n
泵的效率为有效功率
QH P
Ne KW
102
2与轴功率之比，而有效功率是液体实际上由泵得到的功率。
=QH 100%
102N
式中：Q-泵的流量,
H- 泵的压头,
mVs ;
P -水的密度,
kg / m3。
、流程和主要设备
1-离心泵2-泵进口阀3泵出口阀4-真空表5-压力表6-转速表7转速传感器 8- 冷却风扇9-加水旋塞10-测压法兰11-弯头12-流量显示表13-透明涡轮流量变 送器14-计量槽15-水槽16-马达天平测功机
四、实验步骤
1 了解设备、熟悉流程及所有使用的仪表，特别是涡轮流量计和马达 -天平测功机
的使用方法。
2. 用手转动联轴节，看其是否转动灵活，以检查轴承润滑度。
3. 将马达-天平测功器的砝码盘取掉，以免水泵启动时甩掉砝码盘。
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