2014化工原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告(離心泵性能實(shí)驗(yàn))

1、化學(xué)原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告(離心泵性能實(shí)驗(yàn))類：名稱：同一組：2014年11月一、報(bào)告摘要本實(shí)驗(yàn)通過測(cè)量泵入口真空計(jì)true p、泵出口壓力計(jì)壓力p、孔口壓力計(jì)兩端壓力差p、電動(dòng)機(jī)輸入功率Ne和流量q這些參數(shù)的關(guān)系，根據(jù)公式、和得到離心泵的特性曲線。然后，根據(jù)孔口流量計(jì)中孔流量系數(shù)和雷諾數(shù)的變化創(chuàng)建C0-Re圖，如果Re在一定程度上較大時(shí)C0不隨Re變化，則查找C0值。最后，根據(jù)已知公式，可以找到不同閥門開度、泵入口真空計(jì)真p、泵出口壓力計(jì)壓力p、孔板壓力計(jì)兩端壓力差p、不同閥門開度的He-Q關(guān)系和管道特性圖。二、目的和任務(wù)了解離心泵的結(jié)構(gòu)，掌握運(yùn)行和調(diào)整方法。以一定速度測(cè)量離心泵的特性曲線，確定泵的最

2、佳運(yùn)行范圍。熟悉孔板流量計(jì)結(jié)構(gòu)、性能和安裝方法。、孔板流量計(jì)孔流量系數(shù)的確定。、管道特征曲線的確定。三、實(shí)驗(yàn)原理1、離心泵特性曲線的確定離心泵的性能參數(shù)取決于泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、葉輪形式和速度。在這里，理論壓力頭和流動(dòng)的關(guān)系可以通過對(duì)泵內(nèi)液體粒子運(yùn)動(dòng)的理論分析得到，如圖中的曲線所示。通過泵流動(dòng)的流體不可避免地會(huì)產(chǎn)生阻力和摩擦損失、循環(huán)損失等能量損失，因此實(shí)際壓力頭比理論壓力頭小，并且通過計(jì)算難以獲得，所以經(jīng)常通過實(shí)驗(yàn)方法直接測(cè)量和測(cè)量參數(shù)之間的關(guān)系，He-Q、N-Q、-Q三條曲線稱為離心泵的特性曲線。根據(jù)該曲線，還可以得出泵的最佳運(yùn)行范圍，作為泵選擇的基準(zhǔn)。(1)，泵升降機(jī)He泵出口壓力，泵入口的真

3、空度，壓力計(jì)和真空計(jì)壓力計(jì)之間的垂直距離，=0.85m(2)，泵的有效功率和效率由于泵在運(yùn)行過程中有能量損失，因此實(shí)際壓力頭和流量低于理論值，輸入泵功率高于理論值，因此總泵效率為Ne泵的有效功率，千瓦：Q流量，He升降機(jī)，m；3354流體密度。泵軸輸入的離心泵的功率如下：電動(dòng)機(jī)輸入功率，千瓦；馬達(dá)效率，0.9；驅(qū)動(dòng)器傳輸效率，通常為1.0。2、孔板流量計(jì)孔流動(dòng)系數(shù)的確定水平管道在壓差傳感器兩側(cè)有連接的孔板。孔板流量計(jì)是以流體通過尖銳孔的異養(yǎng)用增加流量和減少壓力來測(cè)量孔板前后壓差為基礎(chǔ)的。管道直徑為時(shí)，孔板的尖銳孔直徑是流體通過孔板后形成的收縮直徑，孔口前壓力管道截面和收縮截面的速度和壓力分別根

4、據(jù)、和伯努利方程，不管能量損失如何，都可以使用或者收縮的位置隨著流速的變化而變化，因此很難知道收縮的靜脈的橫截面面積，孔口面積已知，壓力計(jì)的位置制作成設(shè)備后也不會(huì)發(fā)生變化，因此，考慮到流體因局部阻力造成的能量損失，用修正系數(shù)c修正后，代替孔口孔徑。對(duì)于不可壓縮流體，根據(jù)連續(xù)性方程式，有經(jīng)過整理后可以使用，即可從workspace頁面中移除物件根據(jù)和，流體的體積流量為或者流體的體積流動(dòng)，孔口差壓，Pa孔面積、流體的密度，孔流量系數(shù)。四、設(shè)備和進(jìn)程1-滯留池2-底閥3-真空表4-離心泵5-管泵泵閥6-壓力表7-流量調(diào)節(jié)閥8-孔板流量計(jì)9-活動(dòng)接口10-液位計(jì)11-計(jì)量水槽(495) 12-回流罐1

5、3-計(jì)量五、操作要點(diǎn)本實(shí)驗(yàn)通過調(diào)節(jié)閥門改變流量，測(cè)量了不同流量的離心泵的各種性能參數(shù)。流可以用測(cè)量槽和秒表測(cè)量。1、確認(rèn)電機(jī)和離心泵運(yùn)行正常。打開電動(dòng)機(jī)的電源開關(guān)，觀察電動(dòng)機(jī)和離心泵的運(yùn)行情況，如果沒有異常，可以切斷電源，準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)時(shí)使用。2、在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，必須先執(zhí)行泵(打開泵閥)，排出泵內(nèi)的氣體(打開流量調(diào)節(jié)閥)。充泵后，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥和灌溉閥，可以啟動(dòng)離心泵開始實(shí)驗(yàn)。3，實(shí)驗(yàn)時(shí)，逐步打開調(diào)節(jié)閥，增加流量，用計(jì)量罐測(cè)量液體流量。流量大的時(shí)候，要及時(shí)按秒表，快速移動(dòng)活動(dòng)，進(jìn)行接管，并多測(cè)量幾次數(shù)據(jù)。4、為了防止睡眠波動(dòng)引起的誤差，測(cè)量時(shí)液位計(jì)高度差必須小于200mm。測(cè)量5，10個(gè)數(shù)據(jù)集，并驗(yàn)證

6、其中的幾個(gè)數(shù)據(jù)集。基本上，如果匹配，則可以停止泵并記錄設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)，例如離心泵模型、額定流量、升降機(jī)和功率等6、管道特性曲線、固定閥開啟、頻率變化、8-10數(shù)據(jù)集測(cè)量和記錄。7、完成實(shí)驗(yàn)，停止泵，記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，現(xiàn)場(chǎng)清理。六、數(shù)據(jù)處理水溫T=17.5，水密度=998.2千克/m3，粘度=1.005mps管483mm，孔口尖孔直徑d0=24.2mm離心泵特性曲線數(shù)據(jù)處理與繪制表1離心泵特性曲線數(shù)據(jù)表序號(hào)h壓力表h真空計(jì)HeqNen電n軸021.9-0.421.8000.460.4140121.4-0.421.30.420.0.480.4320.220.8-0.220.91.000.0.520.4

7、680.320-0.120.21.660.0.560.5040.419.10.219.62.360.0.60.540.518.30.4193.000.0.640.5760.616.70.917.94.110.0.70.630.7151.416.75.190.0.970.8730.813.41.915.66.040.0.780.7020.911.12.513.97.160.0.840.7560.109.1312.48.050.0.860.7740.以序號(hào)1的資料為例，處理方式如下：梁勝軸向動(dòng)力效率該計(jì)算計(jì)算計(jì)算了流量、升力、軸功率、效率，然后根據(jù)表1中的相關(guān)數(shù)據(jù)繪制了離心泵特性曲線，如下所示：孔

8、板流量計(jì)的流量系數(shù)描述q puReU0C00.420.160.3512.8460.0.8097411.060.8363.9191.0.1.662.950.13884.111.0.2.366.10.191738.852.0.310.060.25091.763.0.4.1118.960.34375.714.0.5.1930.11.43408.745.0.6.0440.981.50587.076.593250.以數(shù)據(jù)1為例，處理如下：雷諾數(shù)孔流動(dòng)系數(shù)此計(jì)算可計(jì)算雷諾數(shù)、孔流動(dòng)系數(shù)，并根據(jù)表格2中的資料繪制孔流動(dòng)系數(shù)與雷諾數(shù)的關(guān)系曲線，如下所示：管道特性曲線數(shù)據(jù)處理和繪制qh-outh進(jìn)入h北海道16

9、.19131.914.95.610.71.612.358.61.29.84.346.60.97.53.714.90.65.53.083.50.43.92.452.30.12.41.811.4-0.11.3北海道24.0516.90.817.73.6713.80.614.43.2810.90.411.32.878.40.38.72.476.30.16.42.044.404.41.622.9-0.12.81.21.7-0.21.5北海道32.1319.4019.41.9315.8015.81.7312.6-0.112.51.59.7-0.19.61.297.2-0.271.065.1-0.34.8

10、0.823.3-0.330.612-0.31.7流特性曲線是根據(jù)表3中的數(shù)據(jù)通過不同速度的流和所需的壓力頭繪制的，如下所示：六、實(shí)驗(yàn)結(jié)論和錯(cuò)誤分析1.如圖所示，流體流動(dòng)增加時(shí)，升降機(jī)下降的趨勢(shì)；軸向功率呈上升趨勢(shì)。2.隨著流體流動(dòng)的增加，泵的總效率首先增加，然后下降的趨勢(shì)，有最大功率。根據(jù)效率曲線，流量約為5.8時(shí)達(dá)到最大效率。3.數(shù)據(jù)表明，離心泵的優(yōu)先工作范圍在最佳效率點(diǎn)流的70 120，因此離心泵的最佳工作范圍為4.07.0。4.孔流系數(shù)C0隨著雷諾數(shù)的變化逐漸減小，但理論上，孔流系數(shù)傾向于設(shè)置值，因?yàn)槔字Z數(shù)達(dá)到一定水平時(shí)，會(huì)達(dá)到完全湍流。實(shí)驗(yàn)可能會(huì)因誤差而產(chǎn)生結(jié)果和理論上的偏差，考慮到我們實(shí)驗(yàn)的過程，我們?cè)跍y(cè)量流量時(shí)選擇太小的時(shí)間范圍，容易產(chǎn)生誤差。5.如管道特性曲線所示，隨著流體流動(dòng)的增加，管道的壓力頭有增加的趨勢(shì)。管道特性方程說明了管道內(nèi)流體流動(dòng)與所需附加能量的關(guān)系。分析認(rèn)為，相當(dāng)于第四次打開的曲線阻力損失很大，而相當(dāng)于第一次打開的曲線阻力損失很小。因此，可以得出低阻力管道系統(tǒng)的特性曲線更平、高阻力管道的特性曲線更陡的結(jié)論。為了減少能量損失，應(yīng)該將管道上不必要的閥門等最小化。七、考試問題2.改變流量調(diào)節(jié)閥的開度時(shí)，壓力表和真空計(jì)的讀數(shù)根據(jù)什么規(guī)律變化？答：真空