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1、实验三、离心泵性能实验姓名：杨梦瑶 学号：1110700056 实验日期：2014年6月6日 同组人：陈艳月 黄燕霞刘洋覃雪徐超张骏捷曹梦珺左佳灵 预习问题：1. 什么是离心泵的特性曲线？为什么要测定离心泵的特性曲线？答：离心泵的特性曲线：泵的 He、P、n与Qv的关系曲线，它反映了泵的基本性能。要测定离心泵的特性曲线是为了得到离心泵最佳工作条件，即合适的流量范围。2. 为什么离心泵的扬程会随流量变化？答：当转速变大时，沿叶轮切线速度会增大，当流量变大时，沿叶轮法向速度会变大，所以根据伯努力方程，泵的扬程：2 2H= ( U2 - u 1 ) /2g + (p 2- p 1)/ pg + (z
2、 2- z 1) +H f沿叶轮切线速度变大，扬程变大。反之，亦然。3. 泵吸入端液面应与泵入口位置有什么相对关系？答：其相对关系由汽蚀余量决定，低饱和蒸气压时，泵入口位置低于吸入端液面，流体可以凭借势能差吸入泵内；高饱和蒸气压时，相反。但是两种情况下入口位置均应低于允许安装高度，为避免发生汽蚀和气缚现象。需要记录的？哪些4. 实验中的哪些量是根据实验条件恒定的？哪些是每次测试都会变化，是需要最后计算得出的？答：恒定的量是：泵、流体、装置；每次测试需要记录的是：水温度、出口表压、入口表压、电机功率; 需要计算得出的：扬程、轴功率、效率、需要能量。一、实验目的：1. 了解离心泵的构造，熟悉离心泵
3、的操作方法及有关测量仪表的使用方法。2. 熟练运用柏努利方程。3. 学习离心泵特性曲线的测定方法，掌握离心泵的性能测定及其图示方法。4. 了解应用计算机进行数据处理的一般方法。二、装置流程图：IL10图5离心泵性能实验装置流程图1水箱 2 PtIOO温度传感器3入口压力传感器 4真空表 5离心泵 6压力表7出口压力传感器 8 48 X3不锈钢管图9孔板流量计d=24mm10压差传感器11涡轮流量计 12流量调节阀13变频器三、实验任务：1 .绘制离心泵在一定转速下的H （扬程）Q （流量）；N （轴功率）Q ; n（效率）Q三条特性曲线。2 .绘制不同频率下离心泵管路特性曲线四、实验原理：1
4、.离心泵的性能参数取决于泵的内部结构，叶轮形式及转速，在恒定转速下，离心泵的性能一一扬程、功率和效率与其流量呈一定的函数关系。 通常用水做实验测出它们之间的 关系以曲线表示，即 HeQ、N轴Q、nQ称为离心泵的特性曲线。在实验中只要 测出泵的流量、进口与出口压力和泵消耗的功率，即可求出泵的特性曲线。根据流体力学方程，亦即柏努利方程：在离心泵进口、出口之间进行能量衡算，则：u 12/2g + p 1/ pg + z 1 + H= u 22/2g + p 2/ pg + z 2 +H f （ m ）H= ( U22- u 12) /2g + (p 2- p 1) / pg + (z 2- z 1)
5、 +H f ( m )由于：阻力损失 Hf可以忽略，则:H= (u22- u12 ) /2g + (p2- p1) /pg + (z2- z1)(m )Ne= QH pgn= Ne /N X100 %pl 进口压力,Mpa , p2 出口压力,MPa , H 扬程,m ,1 . Q 流量，m3/s ,Ne 有效功率,W ,N 轴功率，W2 .管路特性是指输送流体时,管路需要的能量 H （即从A到B流体机械能的差值+阻力损失）随流量Q的变化关系。本实验中，管路需要的能量与泵提供给管路的能量平衡相等,计算H的方法同He :HeH 出口表压H进口表压 0.2mH2O4 .虽然计算方法相同，但二者操作
6、截然不同。测量He时，需要固定转速，通过调节阀门改变流量；测量 H时，管路要求固定不动，因此只能通过改变泵的转速来改变流量。五、实验准备操作：离心泵的开启5 .开启总电源，使配电箱带电；打开配电箱上泵开关，使变频器带电6 .调节变频器为手动。在变频器通电后，按“P”键，当显示“ rOOOO ”时，按“”或“”键找到参数“P0700 ”，再按“ P”键，调节“”或“”键将其参数值改为1 （调成“自 动”时该参数设置为“ 5”）,按“ P”键将新的设定值输入；再通过“”或“”键找 至惨数“P1000 ”，用同样方法将其设置为“ 1 ”；按“ Fn”键返回到“ r0000 ”，再按“P”键退出。7
7、.流量调节阀和双泵并联阀门处于关闭状态。手动按下变频器控制面板上“绿色按钮”启动水泵，再按“”或“”键改变电源频率，使其示数为“50.00 ”，完成离心泵启动。六、实验步骤:1 .检查电机和离心泵是否正常运转。打开电机的电源开关，观察电机和离心泵的运转情况，如无异常，就可切断电源，准备在实验时使用。2 .泵特性曲线数据测定。开启离心泵，调节流量调节阀，由小到大逐渐增大流量，按讲义规定测取10组水流量、水温度、功率、进口表压、出口表压数据，注意在数据稳定后 再读取记录。3 .管路特性曲线测定。固定一个阀门开度，通过变频器间隔4Hz调节频率由50到10Hz测取11组水流量、进口表压、出口表压数据。
8、改变阀门开度，重复上面操作，得到另外两条不同阀门开度下的管路特性曲线4 .实验测定完毕，最后按变频器控制面板上“红色按钮”停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵型号、额定流量、扬程、功率等），关闭配电箱上泵开关和总电源开关。七、数据记录及处理：1.测量并记录实验基本参数：离心泵额定功率： 0.55kW离心泵流量：1.2-7.2m 3/h-1离心泵扬程：21.13m实验液体：水实验数据记录及整理：泵特性（转速）：序水流量Q/m 3?水温度出口表压P2入口表压P1电机功率扬程H/m轴功率效率n%号T/ CN/k/kWh-1/mH 2/mHH2OWO2010.627.020.60.20.4720.
9、60.4237.7472127.120.20.20.4820.20.43212.3931.627.319.60.20.5119.60.45918.104227.519.20.20.5419.20.48620.9352.528.418.60.10.5618.70.50424.576328.718.10.10.5918.20.53127.247428.917.00.10.6517.10.58530.9785.529.115.000.7215.20.64834.17%XJQZH m(泵的特性曲线 1管路特性-1 （阀门开度）：序频率水流里水温度出口表压入口表压需要能量号/HzQ/m 3?h-1T/
10、CP2/mH 2OP1/mH 2OH/mH 2O1506.3529.713.7-0.114.02465.8729.811.8012.03425.3830.010.0010.24384.8730.18.208.45344.3530.26.60.16.76303.8330.25.20.15.37263.3130.34.00.14.18222.7730.32.90.13.09182.2230.32.00.22.01141.6630.31.20.21.2管路特性1管路特性曲线扬程 H-流量Q 1管路特性-2 （阀门开度）序频率水流量水温度出口表压入口表压需要能量号/HzQ/m 3?h-1T/ CP2/
11、mH 2OP1/mH 2OH/mH 2O1503.8830.417.20.117.32463.5830.514.70.114.83423.2830.612.40.112.54382.9730.610.20.110.35342.6630.78.20.18.36302.3430.76.40.26.47262.0230.74.90.24.98221.6930.83.50.23.59181.3530.82.40.22.41141.0130.91.50.21.5管路特性2 H-0 -HH3管路特性曲线扬程H-流量Q 26420 8 6 4 2 T T TOZH m/HH-QQ(m3/h-1)数据处理过程
12、：以每组数据的第一组数据为例，计算过程如下：本实验中，管路需要的能量与泵提供给管路的能量平衡相等，计算H的方法同He :H HeH出口表压H进口表压0.2mH 2O泵特性曲线物理量计算：扬程H e :33水在该温度下的密度：(1.205 0.04 (25.8 20)kg m ) 1000 973kg mHe=H 出口表压-H 入口表压 +z= H 出口表压-H 入口表压 +0.2mH 2O= ( 20.6-0.2+0.2) mH 2O =20.6mH 2O轴功率：N=N 电机 X90%=0.47kW X90%=0.423kWNe HeQ g20.6 0.6 973 9.81 泵的效率：e e1
13、00%7.747%N N 3600 1000 0.423管路特性的物理量计算：需要能量H/mH 2OHe=H 出口表压-H 入口表压 +z= H 出口表压-H 入口表压 +0.2mH 20=(13.7+0.1+0.2) mH 20=14.0mH 2O结果分析和误差来源讨论：结果分析：通过实验可以看出离心泵在特定的转速下有其独特的特性曲线，而且不受管路特性曲线的影响。在固定的转速下，离心泵的流量、压头和效率不随被输送的液体的性质（如密度）而改变，但泵的功率与液体密度成正比关系。在实验过程中，由于流量的范围取得不够大，使得泵的效率曲线随流量的变化范围在本次测量中体现得不完善。我们从泵的特性曲线1中可以看到，流量的变化在0 6m3?h-1之间，泵的效率在流量增大到一定程度时，而流量的增加而减小。误差来源：实验用的水的水温在泵的流量变化时也会发生变化，而实验最后取得是温度的平均值,这样就会在小地方上出现一定的误差。真空表和压力表的单位不是MPa就是
