实验二离心泵的性能测定

实验二离心泵的性能测定一、实验目的1.熟悉离心泵的操作，了解离心泵的结构和特性。2.学会离心泵特性曲线的测定方法。3.了解单级离心泵在一定转速下的扬程、轴功率、效率和流量之间的关系。二、实验原理离心泵的特性主要是指泵的流量、扬程、功率和效率，在一定的转速下，离心泵的流量、扬程、功率和效率均随流量的大小改变。即扬程和流量的特性曲线He=f(Qe)；功率消耗和流量的特性曲线N轴=f(Qe)；及效率和流量的特性曲线η=f(Qe)。这三条曲线为离心泵的特性曲线。它们与离心泵的设计、加工情况有关，必须由实验测定。三条特性曲线中的Qe和N轴由实验测定。He和η由以下各式计算，由伯努利方程可知：He=H压强表+H真空表+h0+式中：He——泵的扬程（m——液柱）H压强表——压强表测得的表压（m——液柱）H真空表——真空表测得的真空度（m——液柱）h0——压强表和真空表中心的垂直距离（m）u0——泵的出口管内流体的速度（m/s）u1——泵的进口管内流体的速度（m/s）g——重力加速度（m/s2）流体通过泵之后，实际得到的有效功率：Ne=离心泵的效率：η=轴在实验中，泵的轴功率由所测得的电机的输入功率N入计算：N轴=η传η电N入式中：Ne——离心泵的有效功率（kw）Qe——离心泵的输液量（m3/s）ρ——被输送液体的密度（kg/m3）N入——电机的输入功率（kw）N轴——离心泵的轴功率（kw）η——离心泵的效率η传——传动效率，联轴器直接传动时取1.00η电——电机效率，一般取0.90三、实验装置和流程1.装置1)被测元件：BL-6型离心泵——进口管径ф4mm；出口管径ф5mm2)测量仪表：真空表——精度1.5级；量程0～-0.1MPa压力表——精度1.5级；量程0～0.4MPa流量计——精度0.5级；量程1.6～10m3/h（LW-25涡轮流量计）功率表——精度±.5%F.S（DP3（I）-W1100（单相））MDD智能流量仪——装置Ⅰ的仪表常数为324.79次/升，装置Ⅱ的仪表常数为324.91次/升。3)循环水箱2流程1）离心泵2）真空表3)压力表4）流量计5）循环水箱6）引水阀7）上水阀8）调节阀9）排水阀10）底阀四、实验步骤1.开放上水阀门，水箱充水至80%。2.关闭功率表、流量计的二次仪表及调节阀。3.开启引水阀，反复开启和关闭放气阀，尽可能排除泵体内的空气。排气结束，关闭引水阀。4.启动离心泵（首先检查泵轴是否转动，全关阀8，后启动）。5.开启各仪表开关。6.开启调节阀至最大开启度，由最大流量范围合理分割流量，进行实验布点。7.由调节阀调节流量，每次流量调节稳定后再读取各实验数据。8.实验装置恢复原状，并清理实验场地。五、实验数据记录实验装置号：Ⅰ电机转速：2900r/min进口直径：40mm出口直径：25mm仪表常数：324.79次/升水温：21.8℃功率系数常数：3h0=0序号流量仪读数（次/s）压力表读数MPa真空表读数MPa功率表读数19070.1000.08334728160.1280.06932137250.1490.05529746350.1660.04327655460.1800.03225664500.1940.02224773610.2000.01522482720.2050.00919791810.2090.00517810900.2130.003162六、实验数据处理数据处理结果如表所示序号流量流速H表压mH真空度m扬程Hem有效功率Nekw轴功率Nkw效率η％m3/sm3/hu1u010.002810.05332.22235.689010.21678.479820.09440.54890.93690.585920.00259.04461.99935.118213.07737.049521.25830.52240.86670.602830.00228.03601.77634.547415.22285.619221.73520.47460.80190.591840.00207.03841.55583.982916.95974.393222.03800.42150.74520.565650.00176.05191.33783.424718.39003.269322.16590.36450.69120.527360.00144.98781.10262.822519.82032.247722.41210.30370.66690.455570.00114.00140.88452.264320.43331.532522.18730.24120.60480.398980.00083.01490.66641.706120.94420.919521.98940.18010.53190.338790.00062.00620.44351.135321.35280.510821.91930.11950.48060.2486100.00030.99760.22050.564521.76150.306522.08180.05990.43740.1368以序号1为例写出计算过程：流量Qe=流量仪读数/仪表常数÷1000=907÷324.79÷1000=0.0028（m3/s）=10.0533（m3/h）u1=4×Qe/(π×d2进口)=4×0.0028÷（π×0.042）=2.2223（m/s）u0=4×Qe/(π×d2出口)=4×0.0028÷（π×0.0252）=5.6890（m/s）H表压=压力表的读数×106/(ρg)=0.1×106÷(997.75×9.81)=10.2176（m）H真空度=真空表读数×106/(ρg)=0.083×106÷(997.75×9.81)=8.4798(m)He=H表压+H真空表+h0+=10.2176﹢8.4798﹢1﹢=20.0944（m）Ne=ρ==0.5489(kw)N轴=η传η电N入=1×0.9×功率表读数×3/1000=2.7×347÷1000=0.9369(kw)η=轴==58.59％七、实验结果及讨论1.绘出所测离心泵的特性曲线图，并与制造厂给出的特性曲线图比较。2.实验中如何根据压力表的读数来调节流量使流量的分布较为均匀？00.10.20.30.40.50.60.70.80.9119.500020.000020.500021.000021.500022.000022.500023.00000.00000.00100.00200.0030NηHeQe离心泵特性曲线扬程Hem轴功率Nkw效率η％离心泵型号：1/2BL-6型离心泵转速：2900r/min答：先读出流量最大和流量最小时压力表的读数P1和P2,在期间均分n段，每段为p,然后再从最小值时一次次增大p读数,此时流量分布较均匀。3.离心泵开启前为什么要灌泵？答：离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将贮槽内的液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。此现象称为气缚，表示离心泵无自吸能力，所以需在启动前向壳内灌满液体。4.为什么离心泵启动时要关闭出口阀和拉下功率表的开关？答：离心泵起动时关闭出水阀门，起动时电动机负荷接近空载，比较容易起动。开泵时，功率表所承受的压力突然升高，会对仪表造成猛烈冲击，容易造成仪表损坏。所以开泵时，要把功率表关闭。5.正常工作的离心泵，在其进口管上设阀门是否合理，为什么？答：不合理。正常工作时，液体流速一定，没有必要设置阀门。通常情况情况下是不合理的。若是泵运转前阀门未打开，会烧坏泵。但实验时设阀门用于调节流量，也可用于检修。6.为什么在离心泵进口管下端安装底阀？从节能观点上看，底阀的装设是否有利？你认为如何改进？答：灌泵时需要。若不装底阀，泵一旦停下来，吸水管的水就会漏光，就得重新灌水，为了减少这个麻烦，需装个底阀。从节能的观点看，对节能不利。如果采用负吸式的（水泵高程比吸水水面高程低）就不需底阀了。