泵特性綜合實驗系統(tǒng)

1、泵特性綜合實驗系統(tǒng)指導(dǎo)書與實驗報告蘇州科技學院環(huán)境科學與工程實驗中心2011年9月單泵特性曲線測定實驗指導(dǎo)書與實驗報告一、實驗?zāi)康呐c要求1、掌握水泵的基本測試技術(shù)，了解實驗設(shè)備及儀器儀表的性能和操作方法；2、測定 P100自吸泵單泵的工作特性，作出特性曲線；二、儀器簡介1、儀器裝置簡圖如圖2.1所示。（單泵實驗選定1#泵為實驗泵）圖2.1 泵特性綜合實驗儀裝置圖15#流量調(diào)節(jié)閥 22#實驗泵 3功率表 41# 實驗泵54#流量調(diào)節(jié)閥 6輸水管道 7文透利流量計 8壓差電測儀9蓄水箱 102#泵壓力表 112#泵穩(wěn)壓罐 12光電轉(zhuǎn)速儀132#進水閥 143#進水閥 151#泵穩(wěn)壓罐 16進水管道

2、17壓力真空表 181#泵壓力表 191#進水閥2、實驗條件設(shè)置： 單泵特性曲線測定實驗，選定1#泵作為實驗泵，需關(guān)閉2#、3#、5#閥門。三、實驗原理 對應(yīng)某一額定轉(zhuǎn)速n，泵的實際揚程H，軸功率N，總效率與泵的出水流量Q之間的關(guān)系以曲線表示，稱為泵的特性曲線，它能反映出泵的工作性能，可作為選擇泵的依據(jù)。泵的特性曲線可用下列三個函數(shù)關(guān)系表示H = f1(Q)； N = f2(Q)； = f3(Q)這些函數(shù)關(guān)系均可由實驗測得，其測定方法如下：1)、流量Q（10-6 m3/s）用文透利流量計7、壓差電測儀8測量，并據(jù)下式確定Q值Q = A(h)B （1）式中： A、B 預(yù)先經(jīng)標定得出的系數(shù)，隨儀器

3、提供；h 文丘里流量計的測壓管水頭差，由壓差電測儀8讀出（單位cm水柱）；Q 流量（10-6m3/s）2)、實際揚程H（m水柱）泵的實際揚程系指水泵出口斷面與進口斷面之間總能頭差，是在測得泵進、出口壓強，流速和測壓表表位差后，經(jīng)計算求得。由于本裝置內(nèi)各點流速較小，流速水頭可忽略不記，故有：H = 102 (hd - hs) （2）式中 H 揚程（m水柱）；hd 水泵出口壓強（MPa）；hs 水泵進口壓強（MPa），真空值用“”表示。3)、軸功率（泵的輸入功率）N（W） （3） （4） （5）式中：K 功率表表頭值轉(zhuǎn)換成實際功率瓦特數(shù)的轉(zhuǎn)換系數(shù)；P 功率表讀數(shù)值（W）； 電動機效率；a、b、c、

4、d 電機效率擬合公式系數(shù)，預(yù)先標定提供。4)、總效率 （6）式中： 水的容重1000 kg/m3；g 重力加速度（g = 9.8 m/s2）。5)、實驗結(jié)果按額定轉(zhuǎn)速的換算如果泵實驗轉(zhuǎn)速n與額定轉(zhuǎn)速nsp不同，且轉(zhuǎn)速滿足，則應(yīng)將實驗結(jié)果按下面各式進行換算； （7） （8） （9） （10）式（7） （10）中帶下標“0”的各參數(shù)都指額定轉(zhuǎn)速下的值。四、實驗步驟與方法1）實驗前，必須先對照圖2.1，熟悉實驗裝置各部分名稱與作用，檢查水系統(tǒng)和電系統(tǒng)的連接是否正確，蓄水箱的水量是否達到規(guī)定要求。記錄有關(guān)常數(shù)。2）泵啟動與系統(tǒng)排氣：全開1# 、4#閥，啟動1# 實驗泵，再打開功率表開關(guān)（泵啟動前，功率

5、表開關(guān)3一定要置于“關(guān)”的位置）。待輸水管道6中氣體排盡后，關(guān)閉4#閥，排除電測儀8中壓差傳感器兩連接管內(nèi)的氣泡。3）壓差電測儀8調(diào)零：在4#閥全關(guān)(即流量為零) 狀況下，電測儀應(yīng)顯示為零，否則應(yīng)調(diào)節(jié)其調(diào)零旋鈕使其顯示為零。4）在1# 閥全開情況下，調(diào)節(jié)4#閥，控制1# 實驗泵的出水流量。5）測記功率表3的表值，同時測記電測儀8、壓力表18與真空壓力表17的表值。6）測記轉(zhuǎn)速：將光電測速儀射出的光束對準貼在電機轉(zhuǎn)軸端黑紙上之反光紙，即可讀出軸的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速須對應(yīng)每一工況分別測記。7）按上述步驟4)6)，調(diào)節(jié)不同流量，測量7 13次。8）在4#閥半開情況下（壓力表18讀數(shù)值約在0.05MPa左右）

6、，調(diào)節(jié)1#進水閥來控制泵的出水流量，在不同開度下，按上述第4、5、6步驟測量2 3次，其中一次應(yīng)使真空壓力表17之表值達 -0.07 MPa左右。9）實驗結(jié)束，先關(guān)閉功率表電源，再關(guān)閉水泵電源，檢查電測儀8是否為零，如不為零應(yīng)進行修正。最后關(guān)閉電測儀電源。五、實驗成果及要求1）有關(guān)常數(shù) 實驗裝置臺號No.流量換算公式系數(shù) A = B = 電動機效率換算公式系數(shù)：a = b = c = d =功率表轉(zhuǎn)換系數(shù) K = 泵額定轉(zhuǎn)速 nsp = (r/min)2） 記錄及計算表格表1 實 驗 記 錄 表 項目序號轉(zhuǎn)速n(r/min)功率表讀值P(W)流量計讀值Dh(cmH2O)真空表讀值hs(MPa)

7、×10-2壓力表讀值hd(MPa)×10-212345678910111213表2 泵 特 性 曲 線 測 定 實 驗 結(jié) 果序號實驗換算值Nsp = (r/min)時的值轉(zhuǎn)速n(r/min)流量Q(m3/s×10-6)總揚程H(m)泵輸入功率N(W)流量Q0(m3/s×10-6)總揚程H0(m)泵輸入功率N0(W)泵效率(%)123456789101112133） 根據(jù)實驗值在同一圖上繪制H0Q0、N0 Q0、0 Q0曲線。本實驗曲線應(yīng)自備毫米方格紙繪制，圖中的公用變量Q0為橫坐標，縱坐標則分別對應(yīng)H0、N0、0，用相應(yīng)的分度值表示。坐標軸應(yīng)注明分度值

8、的有效數(shù)字、名稱和單位；不同曲線分別以函數(shù)關(guān)系予以標注。六、試驗分析與計論1）對本試驗裝置而言，泵的實際揚程（總揚程）即為進出口壓強差，如式（2）所示，為什么？2）本實驗P100自吸泵與離心泵的特性曲線相比較有何異同？它們在啟動操作和運行過程中應(yīng)分別注意什么？3）當水泵入口處真空度達7 8 mH2O左右時，泵的性能明顯惡化，試分析原因。4）由實驗知泵的出水流量越大，泵進口處的真空度也越大，為什么？5）本實驗泵裝機高程能否高于吸水井水面8 m？為什么？6）本實驗設(shè)備中，壓力表前為何要設(shè)置穩(wěn)壓筒，有何作用？壓力表的安裝高度有何要求？7）1#進水閥在本試驗裝置中有何作用？去掉該閥，本試驗裝置又將如何

9、布置？雙泵串聯(lián)實驗指導(dǎo)書與實驗報告一、實驗?zāi)康呐c要求1）掌握串聯(lián)泵的測試技術(shù)；2）測定 P100自吸泵在雙泵串聯(lián)工況下?lián)P程H 流量Q特性曲線，掌握雙串聯(lián)泵特性曲線與單泵特性曲線之間的關(guān)系。二、儀器簡介1 儀器裝置簡圖如圖3.1所示圖3.1 串聯(lián)泵特性曲線測定裝置圖15#流量調(diào)節(jié)閥 22#實驗泵 3功率表 41# 實驗泵54#流量調(diào)節(jié)閥 6輸水管道 7文透利流量計 8壓差電測儀9蓄水箱 102#泵壓力表 112#泵穩(wěn)壓罐 12光電轉(zhuǎn)速儀132#進水閥 143#進水閥 151#泵穩(wěn)壓罐 16進水管道17壓力真空表 181#泵壓力表 191#進水閥2、設(shè)置實驗條件：關(guān)閉功率表。在關(guān)閉2#、4#閥，開

10、啟1# 、#3#、5#閥狀態(tài)下，開啟1# 實驗泵與2# 實驗泵，兩臺實驗泵形成串聯(lián)工作回路。三、實驗原理前一臺水泵的出口向后一臺泵的入口輸送流體的工作方式，稱之為水泵的串聯(lián)工作。水泵的串聯(lián)意味著水流再一次得到新的能量，前一臺水泵把揚程提到H 1后，后一臺水泵再把揚程提高H 2。即已知水泵串聯(lián)工作的兩臺或兩臺以上水泵的性能曲線函數(shù)分別為H1 = f1(Q1)、H2 = f1(Q2)、，則水泵串聯(lián)工作后的性能曲線函數(shù)為在流量相同情況下各串聯(lián)水泵的揚程疊加：H = f(Q) = f1(Q1) + f2(Q2) + = H 1+ H 2 + 這些函數(shù)關(guān)系均可由實驗測得，其測定方法如下：1) 流量Q（1

11、0-6 m3/s）用文透利流量計7、壓差電測儀8測量，并據(jù)下式確定Q值Q = A(h)B 式中： A、B 預(yù)先經(jīng)標定得出的系數(shù)，隨儀器提供；h 文丘里流量計的測壓管水頭差，由電測儀8讀出（單位cm水柱）；Q 流量（10-6m3/s）2) 實際揚程H（m水柱）泵的實際揚程系指水泵出口斷面與進口斷面之間總能頭差，是在測得泵進、出口壓強，流速和測壓表表位差后，經(jīng)計算求得。由于本裝置內(nèi)各點流速較小，流速水頭可忽略不記，故有：H = 102(hd - hs) 式中：H 揚程（m水柱）；hd 水泵出口壓強（MPa）；hs 水泵進口壓強（MPa），真空值用“”表示。四、實驗步驟與方法1）實驗前，必須先對照圖

12、3.1，熟悉實驗裝置各部分名稱與作用，檢查水系統(tǒng)和電系統(tǒng)的連接是否正確，蓄水箱的水量是否達到規(guī)定要求。記錄有關(guān)常數(shù)。2）壓差電測儀8調(diào)零：在流速為零狀態(tài)下，壓差電測儀8顯示數(shù)值應(yīng)為零，否則應(yīng)調(diào)節(jié)其調(diào)零旋鈕使其顯示為零。3）測定1# 實驗泵流量 揚程：關(guān)閉2#、3#、5#閥，全開1#閥，關(guān)閉2# 實驗泵，開啟1# 實驗泵，開啟4#閥，待流量穩(wěn)定后，測記流量(即壓差電測儀8表值)及揚程(即壓力表18表值與壓力真空表17表值之差)。調(diào)節(jié)4#閥開度，改變流量，在不同流量下重復(fù)測量710次，分別記錄相應(yīng)流量、揚程。4）測定2# 實驗泵流量 揚程：先關(guān)閉1# 實驗泵，再關(guān)閉3#、4#閥，全開1# 、2#閥

13、，開啟2# 實驗泵，調(diào)節(jié)5#閥，改變流量多次，每次分別使流量達到上述第3步各次設(shè)定的流量值(即壓差電測儀8表值對應(yīng)相等)，測記各流量下?lián)P程(即壓力表10表值與壓力真空表17表值之差)。5）測定1# 、2# 實驗泵串聯(lián)工作流量 揚程：先關(guān)閉2# 實驗泵電源，再關(guān)閉2#、4#閥，全開1#、3#閥，同時開啟1# 、2#實驗泵，調(diào)節(jié)5#閥，改變流量多次，每次分別使流量也達到上述第3步設(shè)定的流量(即壓差電測儀8表值對應(yīng)相等)，測記各流量下?lián)P程(即壓力表10表值與壓力真空表17表值之差)。6）實驗結(jié)束，先打開所有閥門，再關(guān)閉水泵電源，檢查電測儀8是否為零，如不為零應(yīng)進行修正。最后關(guān)閉電測儀電源。7）根據(jù)實

14、驗數(shù)據(jù)分別繪制單泵與雙泵流量Q 揚程H特性曲線。11五、實驗成果及要求1）有關(guān)常數(shù) 實驗裝置臺號No.流量換算公式系數(shù)： A = B = 2）記錄及計算表格表3 串 聯(lián) 實 驗 記 錄 表 項目序號流 量1# 實驗泵2# 實驗泵串聯(lián)工作電測儀Dh(cmH2O)流 量Q(ml/s)壓力表hd(MPa)×10-2真空表hs(MPa)×10-2揚程H1(m)壓力表hd(MPa)×10-2真空表hs(MPa)×10-2揚程H2(m)H1 + H2(m)壓力表hd(MPa)×10-2真空表hs(MPa)×10-2總揚程H(m)123456789

15、10-16-11六、試驗分析與計論1）結(jié)合實驗成果，分析討論兩臺同性能泵在串聯(lián)工作時，其其揚程能否增加一倍？試分析原因。2）試分析泵串聯(lián)系統(tǒng)中兩泵之間的管道損失對實驗數(shù)據(jù)的影響。3）當兩臺泵的特性曲線存在差異時，兩泵串聯(lián)系統(tǒng)的特性曲線與單泵的特性曲線之間應(yīng)當存在怎樣關(guān)系？4）若要將Q H曲線轉(zhuǎn)換成Q0 H0曲線，應(yīng)如何實驗？實驗結(jié)果有和異同？雙泵并聯(lián)實驗指導(dǎo)書與實驗報告一、實驗?zāi)康呐c要求1）掌握并聯(lián)泵的測試技術(shù)；2）測定 P100自吸泵在雙泵并聯(lián)工況下?lián)P程H 流量Q特性曲線，掌握雙并聯(lián)泵特性曲線與單泵特性曲線之間的關(guān)系。二、儀器簡介1、儀器裝置簡圖如圖4.1所示。圖4.1 雙泵并聯(lián)實驗裝置圖1

16、5#流量調(diào)節(jié)閥 22#實驗泵 3功率表 41# 實驗泵54#流量調(diào)節(jié)閥 6輸水管道 7文透利流量計 8壓差電測儀9蓄水箱 102#泵壓力表 112#泵穩(wěn)壓罐 12光電轉(zhuǎn)速儀132#進水閥 143#進水閥 151#泵穩(wěn)壓罐 16進水管道17壓力真空表 181#泵壓力表 191#進水閥 2、實驗條件設(shè)置：關(guān)閉功率表。在關(guān)閉3#閥，開啟1#、2#、4#、5#、閥狀態(tài)下，開啟1# 實驗泵與2# 實驗泵，兩臺實驗泵形成并聯(lián)工作回路。三、實驗原理兩臺或兩臺以上的水泵向同一壓力管道輸送流體的工作方式，稱之為水泵的并聯(lián)工作。水泵在并聯(lián)工作下的性能曲線，就是把對應(yīng)同一揚程H值的各個水泵的流量Q值疊加起來。若兩臺

17、或兩臺以上水泵的性能曲線函數(shù)關(guān)系已知，分別為H 1= f1(Q1)、H 2= f1(Q2)、，這樣就可得到兩臺或兩臺以上水泵并聯(lián)工作的性能曲線函數(shù)關(guān)系：H = f1(Q1+ Q2)這些函數(shù)關(guān)系均可由實驗測得，其測定方法如下：1) 流量Q（10-6 m3/s）用文透利流量計7、壓差電測儀8測量，并據(jù)下式確定Q值Q = A(h)B 式中： A、B 預(yù)先經(jīng)標定得出的系數(shù)，隨儀器提供；h 文丘里流量計的測壓管水頭差，由電測儀8讀出（單位cm水柱）；Q 流量（10-6m3/s）2) 實際揚程H（m水柱）泵的實際揚程系指水泵出口斷面與進口斷面之間總能頭差，是在測得泵進、出口壓強，流速和測壓表表位差后，經(jīng)計

18、算求得。由于本裝置內(nèi)各點流速較小，流速水頭可忽略不記，故有：H = 102(hd - hs) 式中：H 揚程（m水柱）；hd 水泵出口壓強（MPa）；hs 水泵進口壓強（MPa），真空值用“”表示。四、實驗步驟與方法1）實驗前，必須先對照圖4.1，熟悉實驗裝置各部分名稱與作用，檢查水系統(tǒng)和電系統(tǒng)的連接是否正確，蓄水箱的水量是否達到規(guī)定要求。記錄有關(guān)常數(shù)。2）壓差電測儀8調(diào)零：在流速為領(lǐng)狀態(tài)下，壓差電測儀8顯示數(shù)值應(yīng)為零，否則應(yīng)調(diào)節(jié)其調(diào)零旋鈕使其顯示為零。3）測定1# 實驗泵揚程 流量：關(guān)閉、2#、3#、5#閥，全開1#閥，開動1# 實驗泵，調(diào)節(jié)4#閥，使揚程達到某一設(shè)定揚程(即壓力表18表值與壓力真空表17表值之差)，測記電測儀8表值。改變揚程7 10次，并測記電測儀8在相應(yīng)揚程下各讀值，并換算出相應(yīng)流量。4）測定2# 實驗泵揚程 流量：先關(guān)閉1# 實驗泵電源，再關(guān)閉3#、4#閥，全開1#閥，開啟2# 實驗泵，調(diào)節(jié)5#閥，改變揚程多次，使每次揚程分別達到上述第3步設(shè)定的各次揚程值，分別測記壓差電測儀8表值，并換算出相應(yīng)流量。5）測定1# 、2# 實驗泵并聯(lián)工作揚程 流量：先關(guān)閉2# 實驗泵，再關(guān)閉3#閥，全開1#、2#閥，同時