离心泵特性曲线测定实验报告

离心泵特性曲线实验报告一.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 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 3、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，使学生了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作。2，基本原理离心泵的主要性能参数有流量Q、压头H、效率和轴功率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门使之从零至最大值间变化。而且，当期流量变化时，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，并做出H-Q、n-Q、N-Q曲线，称为该离心泵的特性曲线。1、扬程（压头）H（m）分别取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2截面，列柏努利方程得：gppH12因两截面间的管长很短，通常可忽略阻力损失项Hf，流速的平方差也很小故可忽略，则：+H0式中ρ：流体密度，kg/m3；p1、p2：分别为泵进、出口的压强，Pa；u1、u2：分别为泵进、出口的流速，m/s；z1、z2：分别为真空表、压力表的安装高度，m。由上式可知，由真空表和压力表上的读数及两表的安装高度差，就可算出泵的扬程。2、轴功率N（W）N=N电η电=0.95N电其中，N电为泵的轴功率，η电为电机功率。3、效率η（％）泵的效率η是泵的有效功率与轴功率的比值。反映泵的水力损失、容积损失和机械损失的大小。泵的有效功率Ne可用下式计算：故泵的效率为4、泵转速改变时的换算泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量Q的变化，多个实验点的转速n将有所差异，因此在绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为某一定转速n下（可取离心泵的额定转速）的数据。换算关系如下：流量扬程轴功率效率3，实验装置流程示意图图2-1流体流动阻力与泵性能综合实验流程1-水箱；2-离心泵；3-温度传感器；4-泵进口压力传感器；5-灌泵口；6-泵出口压力传感器；7-涡轮流量计；8-转速传感器；9-电动调节阀；10-旁路闸阀；11-泵出口调节阀。4，实验步骤及注意事项（1）实验步骤1.实验准备（1）实验用水准备：清洗水箱，并加装实验用水（2）离心泵排气：通过灌泵漏斗给离心泵灌水，排除泵内气体2.实验开始（1）仪表自检情况，打开泵进口阀，关闭出口阀，试开离心泵，检查电机运转时声音是否正常，离心泵运转的方向是否正确。（2）开启离心泵，当泵的转速达到额定转速后打开出口阀。（3）实验时，通过组态软件或仪表逐渐改变出口流量调节阀的开度，使泵出口流量从30逐渐增大到90，每次增加5。在每一个流量下，待系统稳定流动30s后，读取相应数据。离心泵特性实验主要获取的实验数据为：流量Q，泵进口压力P1，泵出口压力p2、电机功率N电、泵转速n，及流体温度t和测压点高度差H0（H0=0.15m）。（4）实验结束，先关闭出口流量调节阀，再停泵。然后记录下离心泵的型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等。（2）注意事项（1）一般每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保养，防止叶轮被固体颗粒损坏。（2）泵运转过程中，勿碰触泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕并伤害身体接触部位。（3）不要在出口阀关闭状态下长时间使泵运转，一般不超过三分钟，否则泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。5，数据处理表4-1离心泵特性测定实验原始数据记录表 温度/（℃） 流量/(m3/h) 泵进口压力/(kpa) 泵出口压力/(kpa) 转速/(r/min) 电机功率/（kw） 27.2 1.2 -5.1 231.1 2920.03 0.51 27.3 1.6 -5.2 228.3 2920.03 0.53 27.6 2 -5.5 223.4 2900.02 0.55 27.6 2.3 -5.8 218.6 2900.02 0.58 27.7 2.7 -6.2 212.8 2900.02 0.61 27.7 3.2 -6.7 205 2880.06 0.64 27.8 3.6 -7.3 195.8 2880.06 0.67 27.9 4.2 -8.2 181.7 2880.06 0.7 28.1 5 -9.7 154.4 2860.06 0.75 28.1 5.6 -11 129.8 2860.06 0.75 28.3 6 -11.8 114.7 2860.06 0.75 28.4 6.2 -12.2 106.1 2840.05 0.75 28.5 6.3 -12.6 99.9 2840.05 0.75表4-2离心泵特性测定实验数据处理表 密度/（kg/m3) 扬程/(m) 轴功率/(kw) 泵有效功率/(kw) 泵效率η/(﹪) Q'/（m3/h） H'/(m) N'/(kw) η'/(﹪) 996.4 24.31 0.4845 0.079173 16.341172 1.1712 23.1622 0.4505 16.3412 996.375 24.04 0.5035 0.1043647 20.727845 1.5616 22.8996 0.4681 20.7278 996.3 23.57 0.5225 0.1279018 24.478822 1.9655 22.7639 0.4959 24.4788 996.3 23.11 0.551 0.1442139 26.173122 2.2603 22.3192 0.523 26.1731 996.275 22.56 0.5795 0.1652471 28.515455 2.6534 21.7862 0.55 28.5155 996.275 21.81 0.608 0.1893635 31.145313 3.1666 21.3578 0.5892 31.1453 996.25 20.93 0.6365 0.2044392 32.119282 3.5624 20.4966 0.6168 32.1193 996.225 19.58 0.665 0.2231219 33.55217 4.1562 19.1745 0.6444 33.5522 996.175 16.94 0.7125 0.2298101 32.254052 4.9824 16.8231 0.705 32.2541 996.175 14.56 0.7125 0.2211653 31.04075 5.5803 14.4556 0.705 31.0408 996.125 13.1 0.7125 0.2131442 29.914973 5.9789 13.0032 0.705 29.915 996.1 12.26 0.7125 0.2061355 28.931291 6.2217 12.3424 0.72 28.9313 996.075 11.66 0.7125 0.1993164 27.974237 6.3221 11.7449 0.72 27.9742处理步骤；（以第一组为例）（1）+H0=[231.1-（-5.1）]/9.81ρ+0.15查表得t1=20℃时，ρ1=998.2kg/m3t2=20℃时，ρ2=995.7kg/m3则ρ=ρ2+（ρ1-ρ2）（t-t2）/(t1-t2)=995.7+（998.2-995.7）（27.2-30）/（20-30）=996.4（kg/m3）所以H=24.31m（2）N=N电η电=0.95N电=0.95x0.51=0.48（kw）若实验时的转速与指定转速（n=2850r/min）有差异时，应将实验结果按式（4-8）、式（4-9）、式（4-10）和式（4-10）换算为指定转速的数据，如表4-2所示。（3）因为离心泵的特性曲线是某型号泵在指示转速下的H’-Q’、N’-Q’、η’-Q’线。如下图所示：6，实验结果分析与讨论分析实验结果，判断泵最佳工作范围。（略）针对结果做出合理地解释（略）7，思考题1、试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？答：减小泵的启动功率，从而达到保护电机的目的。2、启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？答：（1）防止气缚现象的发生（2）水管中还有空气没有排除3、为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？还有其他方法调节流量？优点：操作简单，但是难以达到对流量的精细控制。4、泵启动后，出口阀如果打不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？答：不会，因为水不能运输上去5、正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？答：不合理。容易产生节流损失产生压损压力降低，易造成汽蚀的发生