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1、离心泵特性测定实验报告离心泵特性测定实验报告 姓名：刘开宇 学号：1410400g08 班级：14 食品 2 班 实验日期：2016.10.10 学校：湖北工业大学 实验成绩： 批改教师： 一、实验目的一、实验目的 1了解离心泵结构与特性，熟悉离心泵的使用； 2掌握离心泵特性曲线测定方法； 3了解电动调节阀的工作原理和使用方法。 二、基本原理二、基本原理 离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程 H、轴功率 N 及 效率与泵的流量 Q 之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能 用理论方法推导出泵的特性关系曲线，
2、只能依靠实验测定。 1扬程 H 的测定与计算 取离心泵进口真空表和出口压力表处为 1、2 两截面，列机械能衡算方程： （11） f h g u g p zH g u g p z 22 2 22 2 2 11 1 由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项，速度平方差也很小故可忽略，则有 f h (H g pp zz 12 12 ) （12） 210 (HHH表值） 式中： ，表示泵出口和进口间的位差，m；和 120 zzH 流体密度，kg/m3 ； g重力加速度 m/s2； p1、p2分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa； H1、H2分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m； u1、u2分别
3、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，只要直接读出真空表和压力表上的数值，及两表的安装高度差，就可计算出泵的扬程。 2轴功率 N 的测量与计算 （W） （13）kNN 电 其中，N电为电功率表显示值，k 代表电机传动效率，可取。95 . 0 k 3效率的计算 泵的效率是泵的有效功率 Ne 与轴功率 N 的比值。 有效功率 Ne 是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功， 轴功率 N 是单位时间内泵轴从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。 泵的有效功率 Ne 可用下式计算： （14）gHQNe 故泵效率为 （15）%1
4、00 N gHQ 4转速改变时的换算 泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样 随着流量 Q 的变化， 多个实验点的转速 n 将有所差异， 因此在绘制特性曲线之前， 须将实测数据换算为某一定转速 n 下（可取离心泵的额定转速 2900rpm）的数据。换算关系如下： 流量 （16） n n QQ 扬程 （17） 2 )( n n HH 轴功率 （18） 3 )( n n NN 效率 （19） N gQH N gHQ 三、实验装置与流程三、实验装置与流程 离心泵特性曲线测定装置流程图如下： 1水箱；2离心泵；3转速传感器；4泵出口压力表； 5
5、玻璃转子流量计；6出口流量调节闸阀；7灌 泵漏斗；8泵进口压力表；9温度计； 图 1 实验装置流程示意图 四、实验步骤及注意事项四、实验步骤及注意事项 实验步骤： （1）清洗水箱，并加装实验用水。通过灌泵漏斗给离心泵灌水，排出泵内气体。 （2）检查各阀门开度和仪表自检情况，试开状态下检查电机和离心泵是否正常运转。开启离心泵之前先将出 口阀关闭，当泵达到额定转速后方可逐步打开出口阀。 （3）实验时，逐渐打开出口流量调节闸阀增大流量，待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。离心泵特性 实验主要获取实验数据为 ： 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
6、 和两测压点间高度差 H0（H00.1m） 。 （4）改变出口流量调节闸阀的开度，测取 10 组左右数据后，可以停泵，同时记录下设备的相关数据（如离 心泵型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等） ，停泵前先将出口流量调节闸阀关闭。 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，勿触碰泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕并伤害身体接触部位。 （3） 不要在出口流量调节闸阀关闭状态下长时间使泵运转， 一般不超过三分钟， 否则泵中液体循环温度升高， 易生气泡，使泵抽空。 五、数据处理五、数据处理 （
7、1）记录实验原始数据如下表 1： 实验日期： 2016.10.10 实验人员： 刘开宇 学号： 1410400g08 装置号： 离心泵型号MS60/0.55，额定流量60L/min，额定扬程19.5，额定功率0.55kW 泵进出口测压点高度差 H0= 0.1m ，流体温度 t 30 序号 流量 Q m3/h 泵进口压力 p1 kPa 泵出口压力 p2 kPa 电机功率 N电 kW 泵转速 n r/min 16-101350.7502880 25.6-81510.7302880 35.2-7.91650.7232880 44.8-71780.7002880 54.4-6.11890.686290
8、0 64-5.91980.6692900 73.6-52060.6452900 83.2-4.52140.6152900 92.8-42210.5832920 102-3.52310.5222940 111.2-32380.4682940 120.6-32430.4382940 （2）根据原理部分的公式，按比例定律校合转速后，计算各流量下的泵扬程、轴功率和效率，如表 2： 序号 流量 Q m3/h 扬程 H m 轴功率 N kW 泵效率 % 16.2716.340.81432.44 25.8517.910.79234.09 35.4319.470.78434.74 45.0220.820.75
9、935.42 54.6322.260.76034.93 64.2123.260.74134.03 73.7924.060.71432.86 83.3724.910.68031.72 92.9726.010.65930.15 102.1327.470.60225.06 111.2828.230.54017.23 120.6428.810.5059.40 六、实验报告六、实验报告 1分别绘制一定转速下的 HQ、NQ、Q 曲线 Q/m3/h0.641.282.132.973.373.794.214.635.025.435.856.27 扬程/m28.8128.227.4726.0124.9124.0
10、623.2622.320.819.4717.916.3 Q/m3/h0.641.282.132.973.373.794.214.635.025.435.856.27 轴功率/kW0.5050.540.6020.6590.680.7140.7410.760.7590.7840.7920.814 Q/m3/h0.641.282.132.973.373.794.214.635.025.435.856.27 泵效率/%9.417.2325.0630.1531.7232.8634.0334.9335.4234.7434.0932.44 2分析实验结果，判断泵最为适宜的工作范围。 流量在 4.63m3/h
11、 到 5.43m3/h 之间泵效率达到最高，因此为最适宜的工作范围。 七、思考题七、思考题 1.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。 2.启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？ 答：因为空气密度小，所产生的离心力很小，在吸入口所形成的真空不足以将液体吸入泵内；泵不启动可 能是电路问题或是泵本身已损坏。 3.为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？ 答：用出口阀门调解流量而不用泵前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵 内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置。 4.泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？ 答：不会，因为当泵完好时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受外网特性曲线影响。 5.正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？ 答：不合理，安装阀门会增大摩擦阻力，影响流量的准确性。 6.试分析，用清水泵输送密度为 1200Kg/ 的盐水，在相同流量下你认为泵的压力是否变化？轴功率是否 3 变化？ 答：不会变化，泵的压力及轴功率只跟流量有关，流量不变，则泵的压力及轴功率都不会变。
