流体力学 离心泵特性曲线的测定.doc

流体力学离心泵特性曲线的测定
实验四离心泵特性曲线的测定
一、实验目的
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二、基本原理
离心泵的主要性能参数有流量Q、压头H、效率η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、η,并作出H-Q、N-Q、η-Q曲线,称为该离心泵的特性曲线。

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。

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:
H=p2p1??(Z2?Z1) m ?g?g
若两测压表头在同一水平处,上式变为:
H?p2?p1 m ?g
p2—离心泵的出口压力表示值,Pa;
值,Pa; 式中:p1—离心泵的入口真空表示
?—离心泵输送液体的密度,kg/m3。
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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-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?2??? kW 60?
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。

泵的效率为有效功率Ne与轴功率之比,而有效功率是液体实际上由泵得到的功率。
?Ne?QH? KW 102
QH?????100% 102N
式中: Q-泵的流量,m3/s;
H-泵的压头,m;
ρ-水的密度,kg/m3。
三、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。
,看其是否转动灵活,以检查轴承润滑度。
-天平测功器的砝码盘取掉,以免水泵启动时甩掉砝码盘。
,开启出口阀门,向泵体加满水,然后关闭出口阀门。
,全开进口阀门,待泵运转