离心泵性能实验

实验名称：离心泵性能实验一、实验原理1．扬程以扬程（压头）H表示的能量平衡方程式：1122122126)(2)(10hzzgVVgPPH各种水力磨擦损失1h很小可忽略不计，另外吸入与排出管直径相等，则流速相当，因此022122gVV；12zz是排出口压力表与吸入真空表安装的几何高度差，本机可以忽略，所以上式可简化为：gppH12式中1P、2P－吸入口、排出口的真空表、压力表读数，Pa。当吸入口为真空表时，其真空度读数为负压。－液体密度，kg/3m，3/1000mkg＝水。g－重力加速度，m/s2，g=9.8m/s22.流量流量采用液体涡流流量计进行测量。3．轴功率轴功率采用电机功率代替进行测量。4．效率离心泵效率是其水功率（有效功率）水N与轴功率（电机输出功率）轴N之比的百分值。即：100%100%轴轴水＝或NgQHNN式中：－离心泵效率，%；水N－水力功率（有效功率），W；水－水的密度，3/1000mkg＝水Q－排量，sm/3；H－有效扬程，m。四、数据处理及离心泵特性曲线的绘制原始数据记录：文丘里序号压差/kpa流量m3/h泵差压kPa功率/kW10.470.55197.10.26121.950.99195.40.28534.481.44193.70.31348.892.01189.90.349514.252.551860.379619.352.96181.90.403726.523.5175.60.429835.624.02168.30.454943.354.45161.60.475孔板序号压差/kpa流量m3/h泵差压kPa功率/kW1102.74.5160.80.476283.674.02168.20.455363.643.52175.3429449.223.06180.80.407532.682.5186.10.38621.362.03189.70.35712.81.58192.80.32185.241.031950.28691.50.55196.90.25910无4.96152.70.49711无5.49143.80.51912无5.98134.60.53813无6.491250.56214无6.66121.70.56H－Q曲线轴N－Q曲线－Q曲线024681012141618202200.511.522.533.544.555.566.57扬程流量Q流量-扬程曲线图00.10.20.30.40.50.601234567功率W流量Q流量-功率曲线图00.10.20.30.40.501234567效率流量Q流量-效率曲线图二、分析与思考1、离心泵启动前为什么要灌泵，启动时为什么要关小排水管阀？离心泵是靠叶轮高速旋转，使液体产生离心力对液体作功。如果启动前不灌泵，泵内就有可能存有空气，由于空气的重量小，产生的离心力很小，使得泵的压力很低，排出压力也很低，导致进出口压差小，液体无法顺利进入和排出离心泵，使离心泵无法正常运转。因此，离心泵启动前必须灌泵。因为N随Q的增大而增大，离心泵在启动过程中为了避免大电流启动造成电气故障，如空开跳闸、触头烧坏粘结等事故，因此关闭出口阀，启动电机，此时电机属于空载电流运行，大大减小了大电流冲击。2、调节排水管阀门时，压力表、真空表变化有什么规律，为什么？压力表和真空表的读数增大。出口阀门开大时,出口压力减小，压力表读数增大，流量增大，吸水管的压力损失增大，管内压强降低，进口真空表的读数增大。3、根据你所绘制的离心泵特性曲线，其额定工况点约在什么位置？流量为53mh∕,效率为0.42，扬程15.6m，功率0.5kw。实验名称：节流式流量计的标定实验学院：化工学院班级：装备31学号：2131501022姓名：张恩邦一．基本原理节流式流量计是利用流道面积变化引起流速变化进而导致流体静压力变化原理进行流量测量的仪表。孔板、文丘里流量计的收缩口面积都是固定的，而流体通过收缩口的压力降则随流量大小而变，据此来测量流量。1、孔板流量计孔板流量计是根据流体的动能和势能相互转化原理而设计的，流体通过锐孔时流速增加，造成孔板前后产生压强差，可以通过引压管在压差计或差压变送器上显示。若管路直径为d1，孔板锐孔直径为d0，流体流经孔板前后所形成的缩脉直径为d2，流体的密度为ρ，则根据柏努利方程，在界面1、2处有：2221122uuppp或22212/uup用孔板孔径处流速0u来替代上式中的2u，用系数C加以校正。对于不可压缩流体，根据连续性方程可知0101AuuA，代入上式并整理可得：0012/1()2CpuAA令02011()CCAA则002/uCp22212/uuCp根据0u和0A即可计算出流体的体积流量：/20000pACAuV式中：V－流体的体积流量，m3/s；0C－孔流系数，无因次；0C由孔板锐口的形状、测压口位置、孔径与管径之比和雷诺数Re所决定。当孔径与管径之比为一定值时，Re超过某个数值后，0C接近于常数。于是流量可表示为：pV式中：－流量系数，无因次；2.文丘里流量计文丘里管收缩锥角通常取15°～25°，扩大段锥角要取得小些，一般为5°-7°，使流速改变平缓。文丘里流量计测量原理与孔板完全相同，0u仍代表最小截面处（称为文氏喉）的流速。三.实验数据处理原始数据记录：孔板序号压差/kpa流量m3/h泵差压kPa功率/kW1102.74.5160.80.476283.674.02168.20.455363.643.52175.3429449.223.06180.80.407532.682.5186.10.38621.362.03189.70.35712.81.58192.80.32185.241.031950.28691.50.55196.90.259文丘里序号压差/kpa流量m3/h泵差压kPa功率/kW10.470.55197.10.26121.950.99195.40.28534.481.44193.70.31348.892.01189.90.349514.252.551860.379619.352.96181.90.403726.523.5175.60.429835.624.02168.30.454943.354.45161.60.475曲线图：y=0.0088x+2E-1700.010.020.030.040.050.060.0701234567文丘里流量计流量-压差开方曲线图y=0.0001x+9E-0700.00020.00040.00060.00080.0010.00120.0014024681012孔板流量计流量-压差开方曲线图由图可知，文丘里流量计的流量系数=0.0088孔板流量计的流量系数=0.0001.四.思考题1.流量系数与哪些因素有关？流量系数除与孔板锐口的形状、测压口位置、孔径与管径之比有关外，和孔板孔径的面积0A及流体的流速、黏度和密度等有关。2.孔板、文丘里流量计安装时各应注意什么问题？流量计要与管道同心；垫片要与管道同心,不能凸出于管道中；两根导压管的最高端的高度要一致；要有取压的根部阀（截止阀）；防冻；气体的导压管应向上引出,液体的应向下引出。3.如何检查系统排气是否完全？可以在水平与垂直管道的转弯处安装一段透明管道直接观测；在垂直管道顶端加一个排气阀，通水后停止水流，打开排气阀，直到无气体排出为止。实验名称：串级控制系统设计学院：化工学院班级：装备31学号：2131501022姓名：张恩邦一、实验目的：1、掌握串级控制系统的基本概念和组成；掌握串级控制系统的投运与参数整定方法。2、研究阶跃扰动分别作用在副对象和主对象时对系统被控量的影响。二、实验原理：主调节器副调节器调节阀上水箱下水箱上水箱液位变送器下水箱液位变送器给定值H2s主偏差E1负偏差E2扰动副变量H1扰动副回路主回路按要求会正确连接仪表，上水箱液位作为副被控参数，由上水箱液位变送器、一个智能仪表（副调节器）和调节阀构成副回路；下水箱液位作为主被控参数，由下水箱液位变送器、另一个智能仪表（主调节器）串接副回路构成主回路。三、调节器的正反作用确定（1）如果测量值增加，调节器输出增加，调节器放大系数Kc为负，则该调节器称为正作用调节器；（2）反之，如果测量值增加，调节器输出减小，调节器放大系数Kc为正，则该调节器称为反作用调节器。