實(shí)驗(yàn)六離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)

1、化工原理實(shí)驗(yàn)離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、 了解離心泵的結(jié)構(gòu)組成及特性，掌握理性泵的操作方法；2、 觀察離心泵的氣體現(xiàn)象；3、 熟悉離心泵操作方法和特性曲線的應(yīng)用；4、 掌握離心泵特性曲線的測(cè)定方法、表示方法，加深對(duì)離心泵性能的了解；5、 測(cè)定離心泵在一定轉(zhuǎn)速下的特性曲線：N-Q 、 H-Q 、 -Q 曲線。二、實(shí)驗(yàn)裝置本實(shí)驗(yàn)用離心泵進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其裝置如圖1 所示，離心泵用三相電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)，水從水池吸入，經(jīng)整個(gè)管線返回水池。在吸入管進(jìn)口處裝有閥，以便啟動(dòng)前灌滿水；在泵的吸入口和出口分別裝有真空表和壓力表，以測(cè)量離心泵的進(jìn)出口處壓力；泵的出口管路裝有孔板流量計(jì)用做流量測(cè)量，并裝

2、有閥門以調(diào)節(jié)流量。1、排水閥；2、吸水閥；3、水槽；4、泵；5、引水漏斗；6、真空表；7、功率表盒； 8、壓力表；9、文士管；10、壓力計(jì)圖 1 離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)裝置圖1化工原理實(shí)驗(yàn)離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)三、實(shí)驗(yàn)原理在離心泵進(jìn)出口管裝設(shè)真空表和壓力表，在相應(yīng)的兩截面列出機(jī)械能衡算方程式（以單位重量液體為衡算基準(zhǔn)） ：p1u12p2u22（ 1）z12gH z 2H fgg2g由于在測(cè)試離心泵特性曲線時(shí)，直管段摩擦損失很小，其損失歸入離心泵的效率，所以上式 （ 1）的能量損失 Hf =0。令：p1p 2h 0z 2 z1（ 2）H 1H 2gg所以式（ 1）變?yōu)椋篐H1H2u22u12（3）h02

3、g式中： H 1泵入口真空表讀數(shù)，換算為mH2O 表示；H 2泵出口壓力表讀數(shù)，換算為mH2 O 表示；h0壓力表與真空表測(cè)壓孔之間的垂直距離，m；u1吸入管內(nèi)水的流速，m s；u2排出管內(nèi)水的流速，m s；g重力加速度，9 8lm s2。由式（ 3）計(jì)算出揚(yáng)程，此即為離心泵給單位重量流體提供的能量，由于體積流量可由渦輪流量計(jì)測(cè)得，因此流體獲得的有效功率N e 為：Ne = Q ·H ·· g（ 4）根據(jù)離心泵效率的定義及有效功率表達(dá)式（5），有：QH g（ 5）1000N式中： Q流量， m3 s；H 壓頭， m；被輸送液體密度，kg m3；N 泵的軸功率，kW

4、 。試驗(yàn)過(guò)程中，各參數(shù)的測(cè)定方法如下：1、流量 Q采用孔板流量計(jì)讀數(shù)。2化工原理實(shí)驗(yàn)離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)本實(shí)驗(yàn)流量Q 與壓差計(jì)讀數(shù)R 之間關(guān)系可用下式表示Q0.22073R0.52624（ 6）2、揚(yáng)程 H根據(jù)所測(cè)到的壓力、流量等，由（3）式計(jì)算。3軸功率N （即泵輸入功率）從電機(jī)功率表上直接讀出電機(jī)功率Ne（e 95），再轉(zhuǎn)換成為軸功率N ：N Ne×e。四、實(shí)驗(yàn)操作1、 先熟悉實(shí)驗(yàn)設(shè)備的操作過(guò)程和掌握儀表的使用方法；2、 打開(kāi)灌水閥向離心泵充水，直到灌滿水為止；3、 關(guān)閉離心泵的出口閥；4、 啟動(dòng)離心泵，待泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后逐漸開(kāi)大出口閥直到全開(kāi)為上，觀察流量（U 型壓差計(jì)水銀柱高度變化

5、大?。┑淖兓约半姍C(jī)功率、真空表、壓力表的讀數(shù)的變化；5、 開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)：將出口閥關(guān)閉，此時(shí)流量為零，記錄電機(jī)的功率以及真空表、壓力表的讀數(shù)；6、 將流量（汞柱差）為零至最大之間合理分成10-12 份，依次加大出口閥門的開(kāi)度，亦即從小到大，分10-12 次將閥門開(kāi)到最大，記錄每一次閥門開(kāi)度改變后U 型壓差計(jì)水銀柱高度差（用（ 6）式計(jì)算流量） 、電機(jī)功率、真空表、壓力表的讀數(shù)；7、 然后，反過(guò)來(lái)從最大流量逐步減小到零為止，同樣讀取并記錄10-12 組數(shù)據(jù)；8、 關(guān)閉出口閥后，停泵；9、 測(cè)量水溫和記錄操作時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)1、 相關(guān)參數(shù)：泵進(jìn)出水管內(nèi)徑24mm；壓力表與真空表之間

6、距離為20cm；2、 試驗(yàn)過(guò)程中注意安全，防止碰壞指示劑水銀柱，離高速旋轉(zhuǎn)的軸遠(yuǎn)一些；3、 試驗(yàn)結(jié)束后，切斷電源。六、實(shí)驗(yàn)記錄及數(shù)據(jù)處理（ 1）從零逐步加大到最大流量3化工原理實(shí)驗(yàn)離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)原始數(shù)據(jù)U 型壓差計(jì)水銀柱） 電機(jī)功率 ( kW )P 真空表 （ mmHg ） P 壓力表 （ kgf/c m2高度差 R620501.650.441230901.580.5918401101.480.6524901301.330.6931001801.20.7336702001.080.7542802300.960.7748802900.70.855303200.580.8157703400

7、.520.82按下列公式分別計(jì)算H， Q ,Ne ，并做出表格u22u12HH 1H 2h02gQ0.22073R0.52624Ne Q HgQH g1000N流量 Q（ m3/h）H（ m）Ne /kW效率6.50616.3650.4180.6949.33015.0980.5610.68511.53313.7930.6180.70213.52311.9720.6560.67315.1769.9490.6940.59316.5868.4380.7130.53517.9836.7910.7320.45519.2693.2890.7600.22720.5791.6420.7700.12021.04

8、50.7500.7790.0554化工原理實(shí)驗(yàn)離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)在坐標(biāo)紙上描出H-Q 、 N-Q 、 -Q 曲線（ 2）從最大流量逐步減小到零為止U 型壓差計(jì)水銀柱高P 壓力表P 真空表 （ mmHg ）電機(jī)功率 ( kW )度差 R（ kgf/cm2 ）51403500.50.8544803800.770.8238502500.90.8131802201.050.825901801.180.7719701601.30.7414101301.420.718101001.550.68200821.620.62按下列公式分別計(jì)算H， Q ,Ne ，并做出表格HH1Hu 22u122h02gQ0.2

9、2073R0.52624Ne = Q ·H ·· gQH g1000N5化工原理實(shí)驗(yàn)離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)流量 Q（ m3/h）H（ m）Ne /kW效率 19.8020.4080.8080.02718.4212.7890.7790.18017.0095.8990.7700.35515.3817.8560.7600.43313.8069.7430.7320.50111.95511.2540.7030.52210.02612.9020.6750.5237.48914.6520.6460.4633.58715.6200.5890.259在坐標(biāo)紙上描出H-Q 、 N-Q 、

10、 -Q 曲線實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論本實(shí)驗(yàn)的目的是掌握離心泵特性曲線測(cè)定方法。從本次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)看，雖然存在一定誤差，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)基本符合實(shí)驗(yàn)要求，誤差存在的原因可能是由于離心泵工作時(shí)流量不穩(wěn)定，讀數(shù)有誤差，還有可能測(cè)量離心泵工作范圍未取得適當(dāng)?shù)拈g隔，使得數(shù)據(jù)有差異。七、思考題1、 離心泵的主要部件及其功能？答 : （ 1 ）葉輪：傳遞扭矩的主要部件。（ 2 ）吸入室：使水流均勻，并在損失最小的情況下流入葉輪。（ 3 ）導(dǎo)葉：收集由葉輪流出的高速液流，將部分動(dòng)能轉(zhuǎn)換為壓能，并使其均勻地引入次級(jí)葉輪或壓水室。6化工原理實(shí)驗(yàn)離心泵特性曲線實(shí)驗(yàn)（ 4 ）壓出室：收集從葉輪流出的液體并引入壓水管。（ 5 ）軸：

11、傳遞扭矩的主要部件。錯(cuò)誤 ! 未找到引用源。2、 為什么要先灌泵？答：防止氣縛的發(fā)生。3、 離心泵開(kāi)啟前為什么要關(guān)出口閥？答：由于在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，管路常常為空管，沒(méi)有管阻壓力，會(huì)偏大流量運(yùn)轉(zhuǎn)，常常出現(xiàn)泵振動(dòng)、噪聲，甚至電機(jī)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，將電機(jī)燒毀。4、 離心泵流量的調(diào)節(jié)方式有那些？工業(yè)生產(chǎn)上常采用哪種方式進(jìn)行流量調(diào)節(jié)？答：（ 1）通過(guò)出口閥門的開(kāi)度大小來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)。（ 3 ） 通過(guò)泵出入口跨線開(kāi)度大小來(lái)調(diào)節(jié)。（ 4） 通過(guò)更換過(guò)流元件來(lái)調(diào)節(jié)。（ 5） 安裝電機(jī)變頻器，通過(guò)變頻器調(diào)節(jié)機(jī)泵轉(zhuǎn)數(shù)，進(jìn)行流量調(diào)節(jié)。工業(yè)生產(chǎn)上常采用通過(guò)控制閥來(lái)調(diào)節(jié)流體流量。5、 什么是離心泵的氣蝕現(xiàn)象、氣縛現(xiàn)象，怎樣解決？答：如果離心泵在啟動(dòng)之前未充滿液體， 則泵內(nèi)一部分空間被空氣充滿， 由于空氣的密度小， 葉輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力小， 致使液體難以吸入， 此時(shí)葉輪雖然在旋轉(zhuǎn)， 卻不能輸送液體， 并產(chǎn)生噪聲，這種現(xiàn)象稱為“氣縛” 。氣蝕是指當(dāng)離心泵入口處壓強(qiáng)低于液體在當(dāng)?shù)貤l件下的飽和蒸汽壓， 被吸入的流體在泵的入口處被氣化，從低壓區(qū)進(jìn)入高壓區(qū)，出現(xiàn)局部真空。周圍的液體