实验三、离心泵特性测定实验 一、实验目的 1.了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作 2。掌握离心泵特性曲线测定方法。 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、C1000、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作： 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系 的扬程H、轴功率P及效率n与泵的流量qv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： +++H=5+++H, pg 2g pg 2g (1-1) 由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项Σ，速度平方差也很小故可忽略，则有 H=(-)+B-B Pg =月，+42 (1-2) 式中：H。=二2-二，表示泵出口和进口间的位差，m:和 p—流体密度，kgm3: g一一重力加速度m/S:
实验三、离心泵特性测定实验 一、实验目的 1. 了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作； 2. 掌握离心泵特性曲线测定方法。 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、C1000、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作； 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 P 及效率η与泵的流量 qV 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： 2 2 1 1 2 2 1 2 H H 2 2 f p u p u z z g g g g + + + = + + + （1－1） 由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项 f h ，速度平方差也很小故可忽略，则有 H = ( g p p z z 2 1 2 1 ) − − + 0 p g H = + （1－2） 式中： 0 2 1 H = z − z ，表示泵出口和进口间的位差，m；和 ρ——流体密度，kg/m3 ； g——重力加速度 m/s2 ；
p、p一一分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa: 出、H一一分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m: u、出一一分别为泵进、出口的流速，ms: z、z一一分别为真空表、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P的测量与计算 P=N电×k (w) (1-3) 其中，N电为电功率表显示值，k代表电机传动效率，可取k=O.95。 3.效率n的计算 泵的有效功率Pe可用下式计算： Pe=Hq,pg (1-4) 故泵效率为 7=H.P8x100% (1-5) 三、实验装置与流程 离心泵特性曲线测定装置流程图如下：
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 P 的测量与计算 P = N k 电 （ W ） （1－3） 其中，N 电为电功率表显示值，k 代表电机传动效率，可取 k＝0.95。 3．效率η的计算 泵的有效功率 Pe 可用下式计算： P v e Hq g = （1－4） 故泵效率为 v 100% Hq g P = （1－5） 三、实验装置与流程 离心泵特性曲线测定装置流程图如下：
控制新 10 1L/12/ 13/ 1一水箱：2一离心泵：3一铂热电阻（测量水温）：4一泵进口压力传感器：5一泵出口压力传 感器：6一灌泵口：7一电器控制柜：8一离心，泵实验管路（光滑管）：9一离心泵的管路阀：10 涡轮流量计：Ⅱ一电动调节阀：12一旁路闸阀：13一离心泵实验电动调节阀管路球阀： 图2-2实验装置流程示意图 四、实验步骤及注意事项 1,实验步骤： (I)清理水箱中的杂质，然后加装实验用水。给离心泵灌水，直到排出泵内气体。 (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。试验 管路选择光滑管。 (3)实验时，通过组态软件或者仪表逐渐增加电动调节阀的开度以增大流量，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、流体温度1和两测压点间高度 差H(H=0.1m)。 (4)最大流量在5.3mh左右，每隔0.6作为一个测量点，测取8组左右数据后，可
1－水箱；2－离心泵；3—铂热电阻（测量水温）；4－泵进口压力传感器；5－泵出口压力传 感器；6－灌泵口；7－电器控制柜；8—离心泵实验管路(光滑管)；9－离心泵的管路阀；10— 涡轮流量计；11－电动调节阀；12－旁路闸阀；13－离心泵实验电动调节阀管路球阀； 图 2-2 实验装置流程示意图 四、实验步骤及注意事项 1．实验步骤： （1）清理水箱中的杂质，然后加装实验用水。给离心泵灌水，直到排出泵内气体。 （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。试验 管路选择光滑管。 （3）实验时，通过组态软件或者仪表逐渐增加电动调节阀的开度以增大流量，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 qv、泵进口压力 p1、泵出口压力 p2、电机功率 N 电、流体温度 t 和两测压点间高度 差 H0（H0＝0.1m）。 （4）最大流量在 5.3m3 /h 左右，每隔 0.6 作为一个测量点，测取 8 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)，停泵前先将出口阀关闭。 2.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，防止叶轮被周体颗粒损坏。 (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、数据记录 水温T= 实验次数 流量q 泵进口压力泵出口压力 电机功率N电 m'/h kPa kPa kw 六、实验报告 1.分别绘制一定转速下的H~qv、Pqv、nqv曲线 2.分析实验结果，判断泵最为适宜的工作范围。 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？ 2.启动离心泵之前为什么要引水灌泵？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？
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），停泵前先将出口阀关闭。 2．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、数据记录 水温 T= 实验次数 流量 qv m3 /h 泵进口压力 p1 kPa 泵出口压力 p2 kPa 电机功率 N 电 kW 六、实验报告 1．分别绘制一定转速下的 H～qv、P～qv、η～qv 曲线 2．分析实验结果，判断泵最为适宜的工作范围。 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？ 2. 启动离心泵之前为什么要引水灌泵？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？