[能源/化工]离心泵性能的测定
离心泵性能的测定
一、 实验目的
(1)了解离心泵的特性;
(2)学习离心泵特性曲线的测定
方法
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;
(3)熟悉离心泵操作方法和特性曲线的应用;
(4)了解压力传感器的工作原理。
二、 实验任务
测定离心泵在恒定转速下的特性曲线
三、 离心泵的特性曲线测定原理
在离心泵进出口管装设真空管和压力
表
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,在相应的两截面列出机械能横算
方程式(以单位重量液体为横算基准)。
22pupu1122Z,,,H,Z,,,Hf12 (1) ,,g2gg2g
由于在测试离心泵特性曲线时,两取压口尽量靠近离心泵的进出口,依次
直管段摩擦损失很小,其损失归入离心泵的效率,所以上式的能量损失, H,0f
令
pp12HH,,h,z,z21 021,g,g则上式变为
22uu,21HHHh,,,,,120 (2) 2g
H ? 泵入口真空表读数,换算为mH2O表示; 1
H? 泵出口压力表读数,换算为mH2O表示; 2
h? 压力表与真空表测定压孔之间的垂直距离,0.1; m0
mu ? 吸入管内水的流速,; 1s
mu? 排出管内水的流速,; 2s
m? 重力加速度,9.81。 gs
由(2)式计算出扬程,此为离心泵给单位重量流体提供的能量,由于体积
流量可由涡轮流量计测得,因此流体获得的有效功率为 Ne
Ne,QH,g (3)
根据离心泵效率的定义及有效功率表示式(3),有
QHg,
,,
(4) 1000N
式中:
3m? 流量,; Qs
? 压头,; Hm
kg? 被输送液体密度,; ,3m
? 泵的轴功率,。 NkW
测定方法如下:
1. 流量
流量测定用涡轮流量计; Q
2. 扬程
根据所测到的压力、流量等,由(2)式计算; 3. 轴功率N(即泵输入功率)
使用功率表测定驱动电机的功率,若功率表测得电机功率为
,设驱动电视的效率为,则泵的轴功率为 ,'N'N
'N
,
N' (4) ,'
四、试验方法
(1)先熟悉实验设备的操作过程和掌握仪表的使用方法。 (2)设定离心泵的转速。
(3)打开灌水阀向离心泵充水,知道灌满水为止。 (4)离心泵启动后,待泵运转正常后逐渐开大出口阀知道全开为止,
流量在零至最大之间合理取8,10组数据,然后反过来从流量
最大逐步减小到为零为止,同样读取数据。 (5)关闭出口阀后在停泵。
(6)测量水温和记录操作时的有关数据。
五、实验记录
已知:
d,吸水管内径:36.5=0.0365 mmm吸
d,排水管内径:36.5=0.0365 mmm排
o水温5.2 C
原始数据记录如下表:
进口压力出口压力涡轮流量电机转速 电机功水温
or() ) 计 率(MPakw (MPa)()() Cmin3m() s
1.18 1 -0.042 -0.032 0.00351 2942 5.2
1.23 2 -0.036 0.116 0.00314 2940 5.2
1.18 3 -0.030 0.143 0.00277 2942 5.2
0.44 4 -0.025 0.167 0.00240 2947 5.2
0.43 5 -0.021 0.181 0.00212 2947 5.2
0.42 6 -0.016 0.198 0.00173 2954 5.2
0.42 7 -0.01 0.208 0.00141 2959 5.2
0.41 8 -0.011 0.215 0.00105 2961 5.2
0.39 9 -0.010 0.221 0.00076 2966 5.2
0.36 10 -0.008 0.230 0 2973 5.2
以第五组实验数据计算:
则已知:
h,0.1m0
因泵内的水为稳定流体,因此泵进出口流体的速度一样,
22u,u
21,0所以: 2g
kg,,998.23水的密度为: m
mg,9.812重力加速度为: s
d,0.0365m吸水管和排水管的内径
p,,0.021MPa,,21000Pa进口压力为: 1
p,0.181MPa,181000Pa出口压力为: 2
p,210001,,H,,,,2.1445mHO12则: ,g998.2,9.81
p1810002,,H,,,18.4838mHO22 ,g998.2,9.81
所以可得:
22u,u21H,,H,H,h,120
2g
,,,2.1445,18.4838,0.1,20.6283mHO2N,QH,g e
,0.00212,20.6283,998.2,9.81
,428.239w
N428.239e,,,,0.9959 1000N1000,0.43同理
以第一组实验数据计算得:
H,1.0312,,mHO 2
,,0.0300
以第二组实验数据计算得:
,,H,15.6223mHO 2
,,0.3905
以第三组实验数据计算得: H,17.7669,,mHO 2
,,0.4084 以第四组实验数据计算得: H,19.1716,,mHO 2
,,1.0240 以第六组实验数据计算得: H,21.9538,,mHO 2
,,0.8855 以第七组实验数据计算得: H,22.8729,,mHO 2
,,0.7519 以第八组实验数据计算得: H,23.1792,,mHO 2
,,0.5813 以第九组实验数据计算得: H,23.6898,,mHO 2
,,0.4521
以第十组实验数据计算得: H,24.4047,,mHO 2
,,0
H~Q,,~Q之间的关系表:
H ,Q 1.0312 0.0300 0.00351 15.6223 0.3905 0.00314 17.7669 0.4084 0.00277 19.1716 1.0240 0.00240 20.6283 0.9959 0.00212 21.9538 0.8855 0.00173 22.8729 0.7519 0.00141 23.1792 0.5813 0.00105 23.6898 0.4521 0.00076 24.4047 0.0000 0.00000
H~Q,,~Q之间的特性曲线为:
30
1.2
25
1.020
H~Q 0.815 H,
100.6
50.4
00.2,~Q -5
0.0
-10
0.00000.00050.00100.00150.00200.00250.00300.00350.0040
Q
H~Q,,~Q特性曲线图 六、思考
题
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(1)离心泵在启动之前为什么要用水灌泵,如果已管泵,但离心泵还是启动不起来,你认为可能是什么原因,
答:灌泵是为了排空泵内的空气,以防止气蚀现象的发生。灌泵仍不能启动则可能是由于泵坏掉,叶片卡住等缘故。
(2)为什么离心泵启动时要关闭出口阀,
答:关闭出口阀是为了让泵内充满流体,防止气蚀。 (3)为什么调节泵的出口阀门可调节流量,这种方法有什么优点,是否还有其他方法调节泵流量,
答:出口阀可以在比较宽的范围内调节流体的流量,而不至于在泵入
口产生真空度造成气蚀现象;优点是出口压力有一定保证,产生噪音较小,调节范围较宽;其他方法有:调节泵转速,加变频器等。 (4)正常工作的离心泵,在其进口管上设阀门是否合理,为什么, 答:不合理,因为万一在泵运转前阀门没有打开,由烧毁泵的可能。 (5)为什么在离心泵进口管下端安装底阈,
答:安装底阀是为了使向泵内灌得水不至于倒流出泵进口端。