實驗四離心泵特性曲線的測定

1、實驗四 離心泵特性曲線的測定14食營2班 龔小瑩 201430500404一、實驗?zāi)康?、 熟悉離心泵的構(gòu)造和操作；2、 掌握離心泵在一定轉(zhuǎn)速下特性曲線的測定方法；3、 學(xué)習(xí)工業(yè)上流量、功率、轉(zhuǎn)速、壓力和溫度等參數(shù)的測量方法，使學(xué)生了解渦輪流量計、電動調(diào)節(jié)閥以及相關(guān)儀表的原理和操作。二、基本原理離心泵的主要性能參數(shù)有流量Q、壓頭H、效率和軸功率N。在一定轉(zhuǎn)速下，離心泵的送液能力（流量）可以通過調(diào)節(jié)出口閥門使之從零至最大值間變化。而且，當(dāng)期流量變化時，泵的壓頭、功率、及效率也隨之變化。因此要正確選擇和使用離心泵，就必須掌握流量變化時，其壓頭、功率、和效率的變化規(guī)律、即查明離心泵的特性曲線。用實驗

2、方法測出某離心泵在一定轉(zhuǎn)速下的Q、H、n、N，并做出H-Q、n-Q、N-Q曲線，稱為該離心泵的特性曲線。1. 流量Q的測定泵的流量可以用容積法或標(biāo)準(zhǔn)流量計測量。本實驗采用渦輪流量計測量離心泵的流量。渦輪流量計顯示表顯示的事瞬時流量值，單位是升/秒。2.揚程（壓頭）H（m）分別取離心泵進口真空表和出口壓力表處為1、2截面，列柏努利方程得：Z1+P1g+u122g+H=Z2+P2g+u222g+hf （4-1） 由于兩截面間的管長較短，通?？珊雎宰枇p失hf，速度平方差也很小，故也可忽略，則有H=p2-p1g+Z2-Z1 m 若兩側(cè)壓表頭在同一水平處，上式變?yōu)椋篐=P2-P1g =H0+H1表值+

3、H2 m （4-2）式中： H0=z2-z1，表示泵出口和進口間的位差，m； 流體密度，kg/m3 ； g重力加速度，m/s2；P1、P2分別為泵進、出口的真空度和表壓，Pa；H1、H2分別為泵進、出口的真空度和表壓對應(yīng)的壓頭，m；u1、u2分別為泵進、出口的流速，m/s；z1、z2分別為真空表、壓力表的安裝高度，m。由上式可知，由真空表和壓力表上的讀數(shù)及兩表的安裝高度差，就可算出泵的揚程。3.軸功率N（W）N= N電×k =0.95N電 （4-3） 式中，N電為電功率表顯示值，k代表電機傳動效率，可取k=0.95。4.效率（）泵的效率是泵的有效功率Ne與軸功率N的比值。反映泵的水力

4、損失、容積損失和機械損失的大小。泵的有效功率Ne可用下式計算： W （4-4） 故泵的效率為 （4-5）式中：Q泵的流量，m3/s；H泵的壓頭，m；水的密度，kg/m3 。5.轉(zhuǎn)速改變時各參數(shù)的換算泵的特性曲線是在定轉(zhuǎn)速下的實驗測定所得。但是，實際上感應(yīng)電動機在轉(zhuǎn)矩改變時，其轉(zhuǎn)速會有變化，這樣隨著流量Q的變化，多個實驗點的轉(zhuǎn)速n將有所差異，因此在繪制特性曲線之前，須將實測數(shù)據(jù)換算為某一定轉(zhuǎn)速n¢ 下（可取離心泵的額定轉(zhuǎn)速2850rpm）的數(shù)據(jù)。換算關(guān)系如下：流量 （4-8）揚程 （4-9）軸功率 （4-10）效率 （4-11）三、 實驗步驟及注意事項（一） 實驗步驟1. 實驗準(zhǔn)備（1

5、） 實驗用水準(zhǔn)備：清洗水箱，并加裝實驗用水。（2） 離心泵排氣：通過灌泵漏斗給離心泵灌水，排除泵內(nèi)氣體。2. 實驗開始（1） 儀表自檢情況，打開泵進口閥，關(guān)閉出口閥，試開離心泵，檢查電機運轉(zhuǎn)時聲音是否正常，離心泵運轉(zhuǎn)的方向是否正確。（2） 開啟離心泵，當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速后打開出口閥。（3） 實驗時，通過組態(tài)軟件或儀表逐漸改變出口流量調(diào)節(jié)閥的開度，使泵出口流量從1000L/h逐漸增大到4000L/h，每次增加500L/h。在每一個流量下，待系統(tǒng)穩(wěn)定流動5分鐘后，讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)。離心泵特性實驗主要獲取的實驗數(shù)據(jù)為：流量Q，泵進口壓力P1，泵出口壓力p2、電機功率N電、泵轉(zhuǎn)速n，及流體溫度t和兩測

6、壓點高度差H0（H0=0.1m）。（4） 實驗結(jié)束，先關(guān)閉出口流量調(diào)節(jié)閥，再停泵。然后記錄下離心泵的型號，額定流量、額定轉(zhuǎn)速、揚程和功率等。（二） 注意事項（1） 一般每次實驗前，均需對泵進行灌泵操作，以防止離心泵氣縛。同時注意定期對泵進行保養(yǎng)，防止葉輪被固體顆粒損壞。（2） 泵運轉(zhuǎn)過程中，勿碰觸泵主軸部分，因其高速轉(zhuǎn)動，可能會纏繞并傷害身體接觸部位。（3） 不要在出口閥關(guān)閉狀態(tài)下長時間使泵運轉(zhuǎn)，一般不超過三分鐘，否則泵中液體循環(huán)溫度升高，易生氣泡，使泵抽空。四、 數(shù)據(jù)處理表4-1 離心泵特性測定實驗原始數(shù)據(jù)記錄表實驗日期：2016.10.11 實驗人員：龔小瑩 學(xué)號：201430500404

7、離心泵型號MS60/0.55 ，額定流量=80L/min ,額定揚程= 19.5m ，額定功率= 0.55KW ，泵進出口測壓點高度差H0= 0.1m ，流體溫度t= 31.7實驗次數(shù)流量Q m3/h泵進口壓力p1 kPa泵出口壓力p2 kPa壓降PkPa電機功率N電kW泵轉(zhuǎn)速nr/min11.00-4.5223.40.30.352286021.50-4.8218.00.70.373286032.00-5.1211.61.30.397286042.50-5.6203.72.00.422284053.00-6.2193.62.70.444284063.49-6.9182.33.60.465284

8、074.00-7.7169.74.70.486282084.50-8.6155.05.80.506282095.00-9.7137.67.10.5222800表4-2 離心泵特性測定實驗數(shù)據(jù)處理表實驗次數(shù)實測值換算到n=2900時的值流量Q(m3/h)揚程H(m)軸功率N(kw)泵轉(zhuǎn)速n(r/min)Q'(m3/hr)H'(m)N'(kw)泵效率()11.0023.4320.33428601.0124.0920.34919.0121.5022.9100.35428601.5223.5550.36926.3132.0022.2850.37728602.0322.9130.

9、39332.0642.5021.5280.40128402.5322.1340.41836.4253.0020.5550.42228403.0421.1340.44039.6763.4919.4700.44228403.5420.0180.46141.7474.0018.2620.46228204.0618.7760.48142.9384.5016.8490.48128204.5617.3230.50142.8095.0015.1800.49628005.0715.6080.51741.53處理步驟；（以第一組為例）（1） 通過查閱有關(guān)數(shù)據(jù)水在30的物性為：=995.7 kg/m3，g= 9.

10、81m/s2，揚程H=P2-P1g+H0=223.4×103-(-4.5×103)995.7×9.81+0.1=23.432 （m）（2） 軸功率N= N電k =0.95N電=0.334（kw）（3） 若實驗時的轉(zhuǎn)速與指定轉(zhuǎn)速（n=2900 r/min）有差異時，應(yīng)將實驗結(jié)果按式（4-8）、式（4-9）、式（4-10）和式（4-11）換算為指定轉(zhuǎn)速的數(shù)據(jù)，流量 Q'=Qn'n=1.00×29002860=1.01（m3/h）揚程 H'=H(n'n)2=23.432×290028602=24.092 (m)軸功率

11、N'=N(n'n)3=0.334×290028603=0.349 kW效率 '=QHgN=1.00÷3600×23.432×995.7×9.810.334×103×100%=19.01%（4） n=2900離心泵的特性曲線：五、 實驗結(jié)果分析與討論由Q曲線圖，在流量4.04.5m3/h時，泵的效率趨于平緩，由此判斷泵最佳工作范圍為流量4.04.5m3/h。小于或大于此流量范圍，采用調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量是很不經(jīng)濟的。六、 思考題1.試從所測實驗數(shù)據(jù)分析，離心泵在啟動時為什么要關(guān)閉出口閥門？答：減小泵的啟動功率，從而達到保護電機的目的，否則將引起電動機過載。2.啟動離心泵之前為什么要引水灌泵？如果灌泵后依然啟動不起來，你認(rèn)為可能的原因是什么？答：（1）防止氣縛現(xiàn)象的發(fā)生 （2）水管中還有空