离心泵特性曲线测定实验报告

来源:m.fanwen118.com时间:2022.5.15

离心泵特性曲线测定

一、实验目的:

1、了解离心泵的构造与特性,掌握离心泵的操作方法;

2、测定并绘制离心泵在恒定转速下的特性曲线。

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。

二、实验原理:

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。

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:

2u2?u12p2?p1He?h0????hf2g?g

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: H?p2?p1?H0 ?g

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。

泵的有效功率Ne与泵效率η的计算式为:

Ne=Qheηg;η=Ne/N

测定时,流量Q可用涡轮流量计或孔板流量计来计量。轴功率N可用马达-天平式测功器或功率来表测量。

离心泵的性能与其转速有关。其特性曲线是某一恒定的给定转速(一般nl=2900PRM)下的性能曲线。因此,如果实验中的转速n与给定转速nl有差异,应将实验结果换算成给定转速下的数值,并以此数值绘制离心泵的特性曲线。换算公式如下:

1

当 ?nn?20%时,Q1?QQH?gnnn1He1?He(1)2N1?N(1)3?1?1e1n n n2 N1

三、装置与流程:

水由水箱1

离心泵特性曲线测定实验报告

阀2、离心泵4涡轮流量计9回水箱

1

四、操作步骤及注意事项:

(一) 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。

(二) 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 2

泵中液体循环温度升高,易生气泡,使泵抽空。

五、实验数据记录和数据处理:

3 泵入口管径d1 =40mm;出口管径d2 =40mm;h0 = 0.1m;水温T =25.0℃;ρ=997.0kg/m;

μ=0.903mPa·s; V[m3/h]=0.04855I[μA]; 直管长度l = 2 m;

表1 泵性能数据记录表

离心泵特性曲线测定实验报告

离心泵特性曲线测定实验报告

021Ne=Q×He×ρ×g N=PLn/0.974 泵功率η=Ne/N×100%

表2 泵性能数据处理表

3

因为离心泵的性能与其转速有关,表2数据修正为下表3:(=2900PRM) Qn1

1?Qn12Q1He1?g nH?He(n)N?N(n1)3

1n?1?

2 e1 N1

表3. 泵性能数据修正表

离心泵特性曲线测定实验报告

4

离心泵特性曲线测定实验报告

20

2.0

离心泵特性曲线测定实验报告

1.8

18

1.6

1.4

16

/ mHe

14

1.0

12

0.8

10

0.60.4

0.20.0

3.0

80.0

0.5

1.0

1.5

2.0

3

2.5

Q / 10

N / kW

1.2

六、讨论:

1、 离心泵开启前,为什么要先灌水排气?

答:是为了除去泵内的空气,使泵能够把水抽上来。

2、 启动泵前,为什么要先关闭出口阀,待启动后再逐渐开大?而停泵时也要先关闭出口阀。

答:因为N随Q的增大而增大,当Q=0时,N最小,因此,启动离心泵时,应关闭出口阀,使电动机的启动电流减至最小,以保护电机。启动后再逐渐开大,使为了防止管部收到太大的冲击。而停泵时也要先关闭出口阀,是为了防止水倒流。

3、 离心泵的特性曲线是否与连结的管路系统有关?

答:特性曲线与管路无关,因为测量点在电机两端,管路的大小、长短与流量无关,只是与流速有关。

4、 离心泵流量愈大,则泵入口处的真空度愈大,为什么? 答:流量越大,泵的有效功率就越大,由公式

2u2?u12p2?p1

He?h0????hf

2g?g

22

pp1u2?u12p2u2?u12p2

可得:He?增大,1也增大 ?h0????hf ?

?g?g2g?g2g?g

5、 离心泵的流量可由泵出口阀调节,为什么?

答:因为当阀小时,管阻大,电机的有效功率低,流量低。同理,当阀开大时,管阻小,电机的有效功率高,流量高。

5


第二篇:离心泵特性曲线的测定实验报告 3900字

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专业 月 实验内容 离心泵特性曲线的测定 指导教师

一、 实验名称:

离心泵特性曲线的测定

二、实验目的:

1、 了解水泵的结构;

2、 熟悉离心泵的机械结构和操作方法;

3、 测定离心泵在一定转速下的流量与压头、功率及总效率的关系,并绘制泵的特性曲线。

三、实验原理:

离心泵的特性曲线是指在一定转速下,流量与压头、流量与轴功率、流量与总效率之间的变化关系,由于流体在泵内运动的复杂性,泵的特性曲线只能用实验的方法来测定。

泵的性能与管路的布局无关,前者在一定转速下是固定的,后者总是安装在一定的管路上工作,泵所提供的压头与流量必须与管路所需的压头与流量一致,为此目的,人们是用管路的特性去选择适用的泵。管路特性曲线与泵特性曲线的交点叫工作点,现测定离心泵性能是用改变管路特性曲线(即改变工作点)的方法而获得。改变管路特性曲线最简单的手段是调节管路上的流量控制阀,流量改变,管路特性曲线即变,用改变泵特性曲线的办法(改变泵转速或把叶轮削小可实现)去改变工作点,在理论上是讲得通,但生产实际不能应用(为什么?)。

1、流量V的测定

本实验室甲乙二套泵的流量用孔板流量计测定,第三四套用文氏流量计测定,

五、六套用涡轮流量计测定,由流量计的压差计读数去查流量曲线或公式计算即得流量V[m3/h]。

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专业 月 实验内容 指导教师

2、泵压头(扬程)H的测定

以离心泵吸入口中心线水平为基准面。并顺着流向,以泵吸入管安装真空表处管截面为1截面,以泵压出管安装压力表处管截面为2截面,在两截面之间列柏努利方程并整理得:

2p2?p1u2?u12??h? (1) H?(Z2?Z1)??g2g

令:h0=(Z2—Z1)——两测压截面之间的垂直距离,约0.1[m]

p1——1截面处的真空度[MPa]

p2——2截面处的表压强[MPa]

ρ——水的密度,以1000[kg/m3]计算

g=9.8[N/kg]——重力加速度

3、轴功率Ne的测定

轴功率为水泵运转时泵所耗功率,测电机功率,再乘上电机效率和传动效率而得:

Ne?N电?电?传[KW] (2) 式中:N电——输入给电动机的功率[kw],用功率表测定

?电——电机效率,可查电机手册,现使用以下近似值:

2.8kw以上电动机: ?电=0.9

2.0kw以下电动机: ?电=0.75

?传——传动效率,本机用联轴节,其值:

?传=0.98

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4、水泵总效率?的计算:

??H?V???100% (3) 3600?102Ne

kg?m]的换算因数;其余符号同上 s式中:102——[KW]与[

四、实验设备流程图:

A

B1、水箱 2、底阀 3、离心泵 4、联轴接 5、电动机 6、调节阀 7、真空表

8、压力表 9、功率表 10、流量计 11、灌水阀

图2-2-3-2 离心泵实验装置图

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专业 月 实验内容 指导教师 泵的实验装置如图2-2-3-2所示,离心泵3为单吸悬臂式水泵,型号为11BA,2泵轴与电机5的轴由联轴节4相连。输入电动机功率由三相功率表9测定,开泵和停泵均要合上附设短路闸刀开关以保护功率表。泵吸入管下端装有一个阀门,此阀的功能是使泵起动前灌水排气时防止水倒流。

泵从水箱1将水吸上,在吸入管水平段装有真空表7以测定吸入真空度。在泵的出口管段装有压力表8以测定出口压强,在测压口上部有调节阀6以调节泵的流量,管路的实际流量由文氏流量计(或孔板流量计)10测定,水最后流回水箱循环使用。

五、实验方法:

1、用手搬动联轴器4,看泵轴转动是否灵活,否则检查修理。

2、关闭水泵底阀2,打开调节阀6,打开灌水阀11向泵内灌水排气,至灌水阀出口处有水溢出为止。关闭灌水阀11。

3、合上功率表短路开关,关闭调节阀6,启动离心泵,全开底阀2。

4、待泵转动正常后,将调节阀6慢慢打开到最大,同时观察流量计中U形压差计的读数量程,在零至最大量程之间确定8—10次读数及每次读数的间隔量程。

5、拉下功率表短路开关,流量变化由大至零,按拟好的方案调节,每次要记录流量计压差、真空表、压力表、功率表的读数(注意:要记录流量为零时的各仪表读数)。

6、实验完毕后停泵顺序:合上功率表短路开关——关调节阀——停泵。

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实验内容 指导教师 六、原始数据记录表:

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实验内容 指导教师 七、数据处理表及图:

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表1

表2

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实验内容 指导教师

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V-H、V-Ne、V-η特性曲线

H

25

η

20

15

10

5

0.001

0.00150.0020.00250.0030.00350.004

V

R-V关系曲线

V

0.004000.003500.003000.002500.002000.001500.001000.000500.00000

500

1000

1500

2000

R 25003000350040004500

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八、计算举例:

以第4组数据举例计算:

△P?P2?P1?176000?(?10000)?186000Pa

V?G25?m3/s?0.00241m3/s ?t996?10.24

u1?u2?V1?d2

4?0.00241m/s?1.515m/s 20.785x0.045

P?P1u2?u1186000H?(Z2?Z1)?2??h??0.1??19.15582m?g2g996?9.8

22

Ne?N电?电?传?0.92?0.75?0.98?0.67620

??H·V·?19.15582?0.00241?996?100??100%?66.63% 102Ne102?0.67620

同理可计算出其它组数据,结果如表2.

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专业 月 实验内容 指导教师

九、讨论:

1、离心泵的特性曲线是否与连接的管路系统有关?

答:离心泵的特性曲线与连接的管路系统无关,因为离心泵的特性曲线是在出厂前测定的,在使用过程中与测试管路系统不相同,但只要离心泵安装合理,同样能够正常工作。

2、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:关闭阀门的原因从试验数据上分析:开阀门时,扬程极小,电机功率极大,可能会烧坏电机。

3、离心泵启动前为什么要灌泵排气?

答:离心泵在开启之前如果不灌泵排气,那么泵壳和吸入管路中的空气将无法排除干净,因为空气密度比液体密度小,此时,叶轮旋转产生的离心力将达不到抽吸液体所需要的真空度,从而产生气缚现象,无法抽吸液体。

4、启动离心泵应注意哪些问题?

答:首先,在开启之前要灌泵排气,防止发生气缚;其次;应该关闭

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专业 月 实验内容 指导教师 出口阀门,待开启后在逐渐开大。

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