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1、离心泵特性曲线测定一、实验目的：1、了解离心泵的构造与特性，掌握离心泵的操作方法；2、测定并绘制离心泵在恒定转速下的特性曲线。3、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，使学生 了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作。二、实验原理：离心泵的主要性能参数有流量Q、压头H、效率和轴功率N,在一定转速下， 离心泵的送液能力（流量）可以通过调节出口阀门使之从零至最大值间变化。而 且，当期流量变化时，泵的压头、功率、及效率也随之变化。因此要正确选择和 使用离心泵，就必须掌握流量变化时，其压头、功率、和效率的变化规律、即查 明离心泵的特性曲线。用实验方法测出某离心泵在一定转速下
2、的Q、H、n、N,并做出H-Q、n-Q、 N-Q 曲线，称为该离心泵的特性曲线。扬程（压头）H （m）分别取离心泵进口真空表和出口压力表处为 1、 2截面，列柏努利方程得： 7U 2 一 U 2 p - p “He = h +4 + 2 i + Zh02 gP gf因两截面间的管长很短，通常可忽略阻力损失项Hf，流速的平方差也很小故 可忽略， 则：Pg式中P：流体密度，kg/m3 ；pl、p2:分别为泵进、出口的压强，Pa；ul、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，由真空表和压力表上的读数及两表的安装高度差，就可算出泵 的扬程。
3、泵的有效功率Ne与泵效率n的计算式为：Ne=Qhe n g；n=Ne/N测定时，流量Q可用涡轮流量计或孔板流量计来计量。轴功率N可用马达一 天平式测功器或功率来表测量。离心泵的性能与其转速有关。其特性曲线是某一恒定的给定转速（一般 nl = 2900PRM）下的性能曲线。因此，如果实验中的转速n与给定转速nl有差异， 应将实验结果换算成给定转速下的数值，并以此数值绘制离心泵的特性曲线。换算公式如下：当凹 20%时，Q二Qn1n1n2nnH = He ()2 N = N ()3e1n 1 nQH pg=1elN1三、装置与流程：四、操作步骤及注意事项：（一）实验步骤1. 实验准备（1）实验用水准
4、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，排除泵内气体2. 实验开始（1）仪表自检情况，打开泵进口阀，关闭出口阀，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，通过组态软件或仪表逐渐改变出口流量调节阀的开度， 使泵出口流量从30逐渐增大到90，每次增加5。在每一个流量下，待系统稳定流动30s后，读取相应数据。离心泵特性实验主要获取的实验数据为：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和 测压点高度差HO （H0=0.15m）。（4）实验
5、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。（二） 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，勿碰触泵主轴部分，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、实验数据记录和数据处理：泵入口管径d=40mm；出口管径d2=40mm； h = 0.1m；水温T =25.0C； P =997.0kg/m3； 卩=0.903mPa s；Vm
6、3/h=0.04855luA；直管长度l = 2 m；表1泵性能数据记录表序号流量标值I / UA电机转速 n/PRM真空计P1/Mpa压力表P2/Mpa天平荷重P /g140*52953-0.0370.05600235*52950-0.0270.095590330*52955-0.020.125565425*52956-0.0160.145535520*52961-0.0110.15490615*52963-0.0090.145450710*52969-0.0060.1440585*52971-0.0050.18238095*52973-0.0050.1823701010*52969-0.0
7、060.184201115*52966-0.0080.1454401220*52962-0.0120.144901325*52957-0.0160.1155101430*52955-0.020.125501535*52952-0.0280.095851640*52952-0.0340.045600由公式 Q=V=m3/h=0.04855luA；He=h +(P P ) /Pg0 2 1Ne = QXHeX P Xg N=PLn/0.974泵功率 n=Ne/NX100%表2泵性能数据处理表序号流量Q/103Xm3 s-1压头He/m轴功率N/w有效功率 Ne/W效率n/%12.69728.995
8、885.72237.0526.7622.360112.574870.07289.9433.3232.022914.925834.6229535.3541.685816.561790.57272.7834.551.348616.561725.3218.2230.0961.011515.846666.54156.5923.4970.6743115.028601.199.0116.4780.3371519.22564.3763.3111.2290.3371519.22549.8963.3111.51100.6743119.117623.36125.9520.21111.011515.743652.3
9、9155.5823.85121.348615.641725.54206.128.41131.685813.494753.88222.2629.48142.022914.414812.46284.935.07152.360112.165863.28280.5132.49162.6972885.42215.524.34因为离心泵的性能与其转速有关，表2数据修正为下表3： (nt =2900PRM)Qi = Qn2 H“=He(讣 n 1=n(知*=半严表 3. 泵性能数据修正表序号流量Q/103Xm3 s-1压头He/m轴功率N/w有效功率Ne/W效率n/%12.64888.675838.8823
10、7.0526.7622.320112.151826.58289.9433.3231.985314.375788.8829535.3541.653815.94746.48272.7834.551.320815.886681.39218.2230.0960.9899515.179624.92156.5923.4970.6586314.337560.1699.0116.4780.329118.312524.8763.3111.2290.3288718.287510.3763.3111.51100.6586318.239580.9125.9520.21110.9889515.05609.8155.58
11、23.85121.320414.993680.93206.128. 41131.653312.979711.12222.2629.48141.985313.883767.93284.935.07152.318511.74818.46280.5132.49162.64977.892839.45215.524.34六、讨论：1、 离心泵开启前，为什么要先灌水排气？ 答：是为了除去泵内的空气，使泵能够把水抽上来。2、 启动泵前，为什么要先关闭出口阀，待启动后再逐渐开大？而停泵时也要先 关闭出口阀。答：因为N随Q的增大而增大，当Q = 0时，N最小，因此，启动离心泵时，应 关闭出口阀，使电动机的启动电
12、流减至最小，以保护电机。启动后再逐渐开大， 使为了防止管部收到太大的冲击。而停泵时也要先关闭出口阀，是为了防止水倒 流。3、离心泵的特性曲线是否与连结的管路系统有关？ 答：特性曲线与管路无关，因为测量点在电机两端，管路的大小、长短与流量无 关，只是与流速有关。4、离心泵流量愈大，则泵入口处的真空度愈大，为什么？ 答：流量越大，泵的有效功率就越大，由公式u 2 - u 2 p - pHe h + 2 卜 +2 i + 工 h02 gp gf可得：He +厶-h + 3! +厶+ Yh3! +厶增大，厶也增大pg 02gpgf2g pgpg5、离心泵的流量可由泵出口阀调节，为什么？ 答：因为当阀小时，管阻大，电机的有效功率低，流量低。同理，当阀开大时， 管阻小，电机的有效功率高，流量高。
