實驗二離心泵特性曲線的測定

1、實驗二 離心泵特性曲線的測定一、實驗目的1 了解離心泵的結構和特性。2 熟悉離心泵的操作方法。3 掌握離心泵特性曲線的測定方法及表示方法。二、實驗內(nèi)容測定單級離心泵在一定轉(zhuǎn)速下的特性曲線。三、基本原理離心泵是應用最廣泛的一種液體輸送設備。它的主要特性參數(shù)包括流量、揚程H、功率N、效率h，這些參數(shù)之間存在著一定的關系。在一定的轉(zhuǎn)速下，H、N、h 都隨流量變化而變化，以曲線形式表示這些參數(shù)之間的關系就是離心泵的特性曲線。離心泵的特性曲線是選用離心泵和確定泵的適宜操作條件的主要依據(jù)。對任意一臺離心泵的特性曲線不能用解析法進行計算，只能通過實驗來測定。流量的測定用離心泵的出口閥調(diào)節(jié)流量。大流量下通過渦

2、流流量傳感器和流量演算儀直接讀出流量值；小流量下由于渦輪傳感器上的信號失真，需要用計量槽和秒表實測流量，具體有： (21)式中 Q通過離心泵的流量， m3/s；A計量槽的橫截面積， m2；流體流入計量槽的時間間隔， s；L時間內(nèi)計量槽液位上升高度， m.。揚程的測定離心泵的揚程又稱離心泵的壓頭，是指泵對單位重量的流體所提供的有效能量，其單位為m，一般由實驗測定。在離心泵的吸入口（取截面1-1）和排出口（取截面2-2）之間列柏努力方程式得：Z1+H=+Hf(1-2) （22）整理得： H=(Z2-Z1)+ Hf(1-2)式中 Z1離心泵的吸入口處截面1-1的高度， m；Z2離心泵的排出口處截面2

3、-2的高度， m；p1離心泵的吸入口處截面1-1的壓強， Pa；p2離心泵的排出口處截面2-2的壓強， Pa；u1離心泵的吸入管內(nèi)流體的流速， m/s；u2離心泵的排出管內(nèi)流體的流速， m/s；流體在實驗溫度下的密度， Kg/m3；g重力加速度， m/s2；Hf(1-2)離心泵的入口和出口之間管路內(nèi)流體的流動阻力，m。而Hf(1-2)為管路內(nèi)流動阻力，不包括泵本身內(nèi)部的流動阻力。當所選截面很接近時，此值很小，可忽略不計。而壓強p1，p2可通過真空表和壓力表的讀數(shù)求出，讀數(shù)單位為Mpa。p1=pap1×106+h1g (23)p2=pa+p2×106+h2g (24)式中 P

4、a當?shù)卮髿鈮海?Pa；P1真空表讀數(shù)， Mpa；P2壓力表讀數(shù)， Mpa；h1真空表測壓管的高度， m；h2壓力表測壓管的高度， m。實驗中有 h1= h2，則H=(Z2 -Z1)+ (25)軸功率的測定離心泵的軸功率是指泵軸所需的功率，也就是電動機直接傳遞給泵軸的功率大小。實驗中不直接測定泵軸功率，而是用三相功率表測量電動機的輸入功率。N=N電·h電·h傳 （26）式中 N電電動機的輸入功率， ；h電電動機的效率，從電動機名牌上查得；h傳傳動效率，聯(lián)軸器連接，h傳。N電由三相功率表直接測定，計算式如下N電a·C·×10-3 （27）式中 a功

5、率表偏轉(zhuǎn)格數(shù)；C功率表儀表常數(shù)，格；對33W型功率表，C=40W/格；離心泵的效率h泵的效率是有效功率與軸功率之比。h= （28）式中 e泵的有效功率，指單位時間流體從泵獲得的功的大小，e=QHrg= （29）h= （210）式中 Q泵流量， m3/s；H泵揚程， m；N泵的軸功率， KW。四、實驗裝置與流程：1 實驗流程裝置及流程如圖所示，水從水池經(jīng)底閥吸入水泵，增壓后經(jīng)出口閥調(diào)節(jié)流量大小，流經(jīng)渦輪流量傳感器、計量槽再流回水池。2 主要設備尺寸及儀表規(guī)格(1)循環(huán)水池，規(guī)格：長2000mm×寬1500mm×高1100mm；(2)不銹鋼計量槽，規(guī)格：長800mm×

6、寬400mm×高800mm；(3)1BA6離心泵一臺，進口管為DN50，d內(nèi)=52.5mm；出口管為DN40，d內(nèi)=41mm；(4)LWGY渦輪流量傳感器一臺，儀表常數(shù)j=72.874.4；(5)LCD2型可編程流量演算儀一臺；(6)D33W型三相功率表一塊；離心泵性能測定實驗裝置流程示意圖1- 離心泵 2-真空表 3-壓力表 4-變頻器 5-功率表 6-流量調(diào)節(jié)閥 7-實驗管路 8-溫度計9-渦輪流量計10-實驗水箱11-放水閥 12-頻率計五、實驗步驟1 熟悉設備、流程及所用三相功率表、流量演算儀的使用方法。2 檢查泵軸的潤滑情況，用手轉(zhuǎn)動聯(lián)軸器看是否轉(zhuǎn)動靈活。如轉(zhuǎn)動靈活，表明離

7、心泵可以啟動。3 打開泵的出口調(diào)節(jié)閥和充水閥，向泵殼內(nèi)灌水，直至泵殼內(nèi)空氣排凈。然后關閉泵的出口調(diào)節(jié)閥和充水閥。4 啟動離心泵，緩慢打開調(diào)節(jié)閥至全開，使流量達到最大，進行系統(tǒng)的排氣操作。5 數(shù)據(jù)測量。將離心泵的出口閥全部開啟，流量達到最大，開始記錄數(shù)據(jù)。從最大流量到最小流量（零）依此測取數(shù)據(jù)，大流量下流量值從演算儀上讀?。恍×髁肯赂挠脤崪y流量。實驗中每調(diào)節(jié)一個流量后穩(wěn)定一段時間，然后同時記錄流量值、壓力表讀數(shù)、真空表讀數(shù)、功率表偏轉(zhuǎn)格數(shù)及轉(zhuǎn)速值，直到出口閥全部關閉，即流量為零時為止。注意不要忘記讀取流量為零時的各有關參數(shù)。6 實驗完畢，關閉泵的出口閥，停泵并關閉電源。做好清潔衛(wèi)生工作。7 測量

8、水溫。取實驗前后水溫的算術平均值作為測量溫度。六、實驗報告1 繪制原始數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)整理表。2 在直角坐標紙上繪制一定轉(zhuǎn)速下泵的特性曲線。3 寫出典型數(shù)據(jù)的計算過程，分析和討論實驗現(xiàn)象。七、思考題1 為什么啟動離心泵前要先灌泵？如果灌水排氣后泵仍啟動不起來，你認為可能是什么原因？2 為什么啟動離心泵時要關出口調(diào)節(jié)閥和功率表開關？啟動離心泵后若出口閥不開，出口處壓力表的讀數(shù)是否會一直上升，為什么？3 什么情況下會出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象？4 為什么泵的流量改變可通過出口閥的調(diào)節(jié)來達到？是否還有其它方法來調(diào)節(jié)流量？5 正常工作的離心泵，在其進口管線上設閥門是否合理？為什么？6 為什么在離心泵吸入管路上安裝底閥？7 測定離心泵的特性曲線為什么要保持轉(zhuǎn)速的恒定？8