離心泵特性曲線的測定

1、離 心 泵 特 性 曲 線 的 測 定一、實驗?zāi)康?、了解離心泵的結(jié)構(gòu)與特性，熟悉離心泵的使用。2、測定離心泵在恒定轉(zhuǎn)速下的特性曲線，并確定泵的最佳工作范圍。3、熟悉孔板流量計的構(gòu)造、性能及安轉(zhuǎn)方法。4、測量孔板流量計的孔流系數(shù)C隨雷若數(shù)Re變化的規(guī)律。5、測定管路特性曲線。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。1、揚

2、程H的測定與計算取離心泵進口真空表和出口壓力表處為 1、2截面，列機械能衡算方程： TOC o 1-5 h z p U 2p U 2z + 工 + H = z + z h1pg2g2 pg 2g f因兩截面間的管長很短，通常將其阻力項z hf歸并到泵的損失中，且泵的進出口 為等徑管則有f式中 H0：泵出口和進口的位差，對于磁力驅(qū)動泵32CQ-15裝置，Ho=P：流體密度，kg/m3；pP2:分別為泵進、出口的壓強，Pa；*、也：分別為泵進、出口的流速，m/s；z；、z2:分別為真空表、壓力表的安裝高度，m。2、軸功率N的測量與計算N=N 電k式中N電為泵的軸功率，k為電機傳動效率，取k二3、效

3、率n的計算泵的效率n是泵的有效功率N與軸功率N的比值。反映泵的水力損失、容積 損失和機械損失的大小。泵的有效功率N可用下式計算：故泵的效率為eHQpg門=擴x 100%N4、泵轉(zhuǎn)速改變時的換算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）的數(shù)據(jù)。換算關(guān)系如下：流量n，Q = Q _n揚程n，H，= H (1)2 n軸功率,n 、N = N (_)3 n效率=HQpg = HQpg =1NN15、管路特性曲線H-Q在一定的管路上，泵提供的壓頭和流量必然與管路所需的壓頭和流量一致。 若將泵的特性曲線與管路特性曲線繪制在同一坐標圖上，兩曲線的交點即為泵在 該管路的工作

4、點。通過改變泵轉(zhuǎn)速來改變泵的特性曲線，從而得出管路特性曲線。 泵的壓頭H計算同上。其中 A = & +竺pg當H=He時，調(diào)節(jié)流量，即可得到管路特性曲線H-Q6、孔板流量計孔流系數(shù)的測定孔板流量計是利用流體通過銳孔的節(jié)流作用，造成孔板前后壓強差，作為測量依據(jù)。根據(jù)伯努利方程式，暫不考慮能量損失， 可得七2 _ u12 =匕工=gh2p或Ju 2 - u 2 =(2gh管徑為d1，孔板銳孔直徑為d。，流體流經(jīng)孔板后所形成的縮脈的直徑為電，流體 密度為P，孔板前測壓導管截面處和縮脈截面處的速度和壓強分別為u1、u2與P1、 P1，由于縮脈的位置隨流速的變化而變化，故縮脈的截面積A2難以知道，而孔口

5、的 截面積已知，可用孔板孔徑處的u。來代替，考慮到流體因局部阻力損失而造成 的能量損失，用校正系數(shù)C校正后，有：對于不可壓縮流體，根據(jù)連續(xù)性方程有：u1 = uQl1經(jīng)過整理可得：u0 = C 一二頃1令C = C 則乂可簡化為：u = C v2ghr W 0 0根據(jù)u0和A。即可算出流體的體積流量：Q = u A = C A 寸2gh nt/s或 Q = CA0 = j色m/s式中Q流體的體積流量，ma/sAp孔板壓差，PaA0孔口面積，m2P流體的密度，kg/m3C0孔流系數(shù)孔流系數(shù)的大小由孔板銳孔的形狀、測壓口的位置、孔徑與管徑比和雷諾XT數(shù)共同決定，具體數(shù)值由實驗確定。當d0/d1一定

6、，雷若數(shù)超過一定數(shù)值后，C。為常數(shù)。三、實驗裝置與流程1，實驗裝置與流程離心泵特性曲線測定裝置流程如下圖四、實驗步驟及注意事項1、實驗步驟（1）實驗用水準備：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（3）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。（4）開啟離心泵，當泵的轉(zhuǎn)速達到額定轉(zhuǎn)速后打開出口閥。（5）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，待儀表示數(shù) 穩(wěn)定后，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)

7、速n，及流體溫度t和測壓點高度 差 H0）（H0=）。（6）測定管路特性曲線時，固定閥門開度，改變離心泵電機頻率，測定液體的流 量，改變離心泵電機頻率，測定液體的流量，離心泵進出、口壓力以及電機的頻 率。（7）實驗時，記錄流量及孔板兩端的壓降，測定孔板流量計的C0Re之間的關(guān)系， 并計算孔流系數(shù)C。（8）測定十組左右數(shù)據(jù)后，結(jié)束實驗，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。2、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)

8、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)記錄與處理1、記錄實驗原始數(shù)據(jù)離心泵特性曲線實驗原始數(shù)據(jù)記錄表序號流量/(m3/h)泵進口壓力 /（kpa）泵出口壓力 /（kpa）電機功率/（kw）轉(zhuǎn)速/(r/min)14833100238131003379310043783100527531006271310071673100816231009056310010-1503100114-242310012-235310013-32931002、實驗數(shù)據(jù)處理離心泵特性曲線實驗數(shù)據(jù)處理表序號流

9、量Q/(m3/s)揚程H/m軸功率N/kW泵效率n /%12345678處理步驟；（以第一組為例）H =（z - Z ） + Lz_B1 =+（83-4）/ p g21pgT=20C 時，P=m3得H=N= N n = = (kw)因為離心泵的特性曲線是某型號泵在指示轉(zhuǎn)速下的H-Q、N-Q、n-Q線。如下圖所示：管路全開時原始數(shù)據(jù)記錄序號流量Q/m3 h-1P/Pa泵頻率n/HZ電機功率 N/KW流體溫度T/C165000502570004534200040435000355240003061900025數(shù)據(jù)處理流量Q/m3 h-iH /mP /Kg E孔板流量計數(shù)據(jù)記錄Q/m3h-iAP /

10、Pau0/ms-iu/mf-iCoRel4505350850763215009835220011487335013612475015815600016838710018333五、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)閉出口閥門在實驗中，為 了得到比較好的實驗結(jié)果，實驗流量范圍下限應(yīng)該小到零，上限應(yīng)該到最大，為什么答：開閥門意味著揚程有極小值，那么電機功率就有極大值，會燒壞機器。流量 范圍從最小值到最大值變化，可以做到均勻取點，實驗數(shù)據(jù)分布盡可能合理，造 成的實驗誤差盡可能的小，從而使得最終處理而得的實驗結(jié)果更符合實際。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，你認為可能的 原因是什么答：防止氣縛現(xiàn)象的發(fā)生；電路問題或者泵已經(jīng)損壞3、為什么用泵的出口閥門調(diào)節(jié)流量這種方法有什么優(yōu)缺點還有其他方法調(diào)節(jié)流量 答：優(yōu)點是操作簡單，但是難以達到對流量的精細控制；使用變頻調(diào)節(jié)器可以通 過調(diào)節(jié)泵機轉(zhuǎn)速從而調(diào)節(jié)流量。4、泵啟動后，出口閥如果打不開，壓力表讀數(shù)是否會逐漸上升隨著流量增大，泵 進出口壓力表分別有