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1、离心泵特性曲线测定实验指导书离心泵特性曲线测定一、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；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，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）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 （12）式中： ，表示泵出口和进口间的位差
2、，m；和 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）其中，N电为电功率表显示值，k代表电机传动效率，可取。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
3、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） 故泵效率为 （15）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）扬程 （17）轴功率 （18）效率 （19）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；
4、9温度计；图1 实验装置流程示意图四、实验操作步骤实验准备： （1）实验用水准备：清洗水箱，并加装实验用水。 （2）离心泵排气：通过灌泵漏斗给离心泵灌水，排出泵内气体。 2、开始实验： （1）仪表自检情况，打开泵进口阀，关闭泵出口阀，试开离心泵，检查电机运转时声音是否正常，离心泵运转的方向是否正确。 （2）开启离心泵，当泵的转速达到额定转速后，打开出口阀。 （3）实验时，逐渐改变出口流量调节阀的开度，使泵出口流量从1000L/h逐渐增大到4000L/h，每次增加500L/h。在每一个流量下，待系统稳定流动5分钟后，读取相应数据。离心泵特性实验主要需获取的实验数据为：流量Q、泵进口压力p1、泵出
5、口压力p2、电机功率N电、泵转速n，及流体温度t和两测压点间高度差H0（H00.1m）。 （4）实验结束，先关闭出口流量调节阀，再停泵。然后记录下离心泵的型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等。五、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，可能会造成身体伤害事故的发生。（3）不要在出口流量调节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，易产生气泡，影响泵的正常运行。六、数据记录（1）记录实验原始数据如下表1： 实验日期： 实验人员：
6、 学号： 装置号： 离心泵型号： 额定流量： 额定扬程： 额定功率：泵进出口测压点高度差H0= 流体温度t 序号流量Qm3/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nr/min123456789 （2） 根据原理部分的公式，按比例定律校核转速后，计算各流量下的泵扬程、轴功率和效率，如表2：序号流量Qm3/h扬程Hm轴功率NkW泵效率%123456789七、实验报告1分别绘制所校核的转速下的HQ、NQ、Q曲线2分析实验结果，判断该泵最适宜的工作范围。八、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？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？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？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？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？6. 试分析，用清水泵输送密度为1200Kg/的流体，在相同流量下你认为泵的压力是否变化？轴功率是否变化？
