离心泵特性曲线测定实验课件.ppt

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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；3. 了解电动调节阀的工作原理和使用方法。,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，其特性曲线是指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：,由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项，动能差也很小故可忽略，则有,式中： ，表示泵出

2、口和进口间的位差，m； 流体密度，kg/m3 ；g 重力加速度，9.81 m/s2；p1、p2分别为泵进、出口的压力，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,其中， 电机功率，W； 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：故泵效率为,4转速改变时的换算,泵的特性曲线是泵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（可取离心泵的额定转速2900rpm）下的数据。换算关系如下：流量 扬程轴功率 效率,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 电机 4 底阀 5 小槽 6 灌水阀7 泵排气阀 8 泵进口真空表 9 泵出口压力表 10 测温点11 流量调节阀 12、13 阀 14

4、 旁路阀,四、实验步骤及注意事项,（一）实验步骤： 1. 确认管路所有阀门处于关闭状态。 2. 清洗水箱，并加装实验用水。 3. 灌泵：小槽中加满水，开启灌水阀6向离心泵灌水，之后开启泵排气阀7排出泵内气体，待泵内空气排完后关闭排气阀7、灌水阀6。 4. 打开控制面板上总电源，选择离心泵实验，打开仪表开关。检查电源和信号线是否与控制柜连接正确，检查仪表自检情况。 5. 启动离心泵，检查电机和离心泵是否正常运转。,6. 开启泵后管路上阀门进行实验。实验时，逐渐打开调节阀以增大流量，待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。（离心泵特性实验部分，主要获取实验参数为：流量Q、泵进口压力p1、泵出口压力p

5、2、电机功率、泵转速n和流体温度t） 7. 测取10组左右数据后，可以停泵（需先关泵出口阀、再关泵），关闭仪表开关、总电源，同时记录下设备的相关数据（如离心泵型号、额定流量、扬程和功率，两测压点间高度差H0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。,五、数据处理,（1）记录实验原始数据如下表1：实验日期：_实验人员：_ 学号：_同组人员：_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

6、H0：_流体温度t：_,表1 实验原始数据记录表,（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，列表。计算示例：以序号 为例,六、实验结果及分析报告,1分别绘制一定转速下的HQ、NQ、Q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？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1200 kg/3的盐水，在相同流量下你认为泵的压力是否变化？轴功率是否变化？,