离心泵特性曲线测定实验报告

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  离心泵特性曲线熟悉离心泵的构造和操作2掌握离心泵在一定转速下特性曲线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和相关仪表的原理和操作2基础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能够最终靠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的QHnN并做出H-Qn-QN-Q曲线称为该离心泵的特性曲线扬程压头Hm分别取离心泵进口线截面列柏努利方程得gppH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H0式中rho流体密度kgm3p1p2分别为泵进出口的压强Pau1u2分别为泵进出口的流速msz1z2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2轴功率NWNN电eta电电其中N电为泵的轴功率eta电为电机功率3效率eta％泵的效率eta是泵的有效功率与轴功率的比值反映泵的水力损失容积损失和机械损失的大小泵的有效功率Ne可用下式计算故泵的效率为4泵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的数据换算关系如下流量扬程轴功率效率3实验装置流程

  示意图图2-1流体流动阻力与泵性能综合实验流程1-水箱2-离心泵3-温度传感器4-泵进口压力传感器5-灌泵口6-泵出口压力传感器7-涡轮流量计8-转速传感器9-电动调节阀10-旁路闸阀11-泵出口调节阀4实验步骤及需要注意的几点1实验步骤1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不是正确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H0H04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2需要注意的几点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上升易生气泡使泵抽空5数据处理表4-1离心泵特性测定实验原始数据记录表 温度℃ 流量m3h 泵进口压力kpa 泵出口压力kpa 转速rmin 电机功率kw 2 205 5 -11 6 表4-2离心泵特性测定实验数据处理表 密度kgm3 扬程m 轴功率kw 泵有效功率kw 泵效率eta﹪ Q39m3h H39m N39kw eta39﹪ 处理步骤以第一组为例1H0[]rho查表得t120℃时rho1m3t220℃时rho2m3则rhorho2rho1-rho2t-t2t1-t220-30kgm3所以H2NN电eta电电若实验时的转速与指定转速n2850rmin有差异时应将实验结果按式4-8式4-9式4-10和式4-10换算为指定转速的数据如表4-2所示3因为离心泵的特性曲线是某型号泵在指示转速下的Hrsquo-QrsquoNrsquo-Qrsquoetarsquo-Qrsquo线实验结果分析与讨论分析实验结果判断泵最佳工作范围略针对结果做出合理地解释略7思考题1试从所测实验数据分析离心泵在启动时为何需要关闭出口阀门答减小泵的启动功率进而达到保护电机的目的2启动离心泵之前为何需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1防止气缚现象的发生2水管中还有空气没有排除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还有别的方法调节流量优点简单易操作但是难以达到对流量的精细控制4泵启动后出口阀如果打不开压力表读数是否会逐渐上升为什么答不会因为水不能运输上去5正常工作的离心泵在其进口管路上安装阀门是不是合理为什么答不合理易产生节流损失产生压损压力降低易造成汽蚀的发生

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