离心泵特性测定实验报告

离心泵特性测定实验报告姓名：刘开宇学号：1410400g08班级：14食品2班实验日期：2016.10.10学校：湖北工业大学实验成绩：批改教师：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，其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率η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：fhgugpzHgugpz2222222111（1－1）由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项fh，速度平方差也很小故可忽略，则有(Hgppzz1212)210(HHH表值）（1－2）式中：120zzH，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；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N的测量与计算kNN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95.0＝k。3．效率η的计算泵的效率η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：gHQNe（1－4）故泵效率为%100NgHQ（1－5）4．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2900rpm）的数据。换算关系如下：流量nnQQ'（1－6）扬程2)(nnHH（1－7）轴功率3)(nnNN（1－8）效率NgQHNgHQ'（1－9）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－转速传感器；4－泵出口压力表；5－玻璃转子流量计；6－出口流量调节闸阀；7－灌泵漏斗；8－泵进口压力表；9－温度计；图1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）清洗水箱，并加装实验用水。通过灌泵漏斗给离心泵灌水，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。（3）实验时，逐渐打开出口流量调节闸阀增大流量，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电、泵转速n，及流体温度t和两测压点间高度差H0（H0＝0.1m）。（4）改变出口流量调节闸阀的开度，测取10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），停泵前先将出口流量调节闸阀关闭。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）不要在出口流量调节闸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、数据处理（1）记录实验原始数据如下表1：实验日期：2016.10.10实验人员：刘开宇学号：1410400g08装置号：离心泵型号＝MS60/0.55，额定流量＝60L/min，额定扬程＝19.5，额定功率＝0.55kW泵进出口测压点高度差H0=0.1m，流体温度t＝30℃序号流量Qm3/h泵进口压力p1kPa泵出口压力p2kPa电机功率N电kW泵转速nr/min16-101350.750288025.6-81510.730288035.2-7.91650.723288044.8-71780.700288054.4-6.11890.686290064-5.91980.669290073.6-52060.645290083.2-4.52140.615290092.8-42210.5832920102-3.52310.5222940111.2-32380.4682940120.6-32430.4382940（2）根据原理部分的公式，按比例定律校合转速后，计算各流量下的泵扬程、轴功率和效率，如表2：序号流量Q’m3/h扬程H’m轴功率N’kW泵效率η’%16.2716.340.81432.4425.8517.910.79234.0935.4319.470.78434.7445.0220.820.75935.4254.6322.260.76034.9364.2123.260.74134.0373.7924.060.71432.8683.3724.910.68031.7292.9726.010.65930.15102.1327.470.60225.06111.2828.230.54017.23120.6428.810.5059.40六、实验报告1．分别绘制一定转速下的H～Q、N～Q、η～Q曲线Q/m3/h0.641.282.132.973.373.794.214.635.025.435.856.27扬程/m28.8128.227.4726.0124.9124.0623.2622.320.819.4717.916.3Q/m3/h0.641.282.132.973.373.794.214.635.025.435.856.27轴功率/kW0.5050.540.6020.6590.680.7140.7410.760.7590.7840.7920.814Q/m3/h0.641.282.132.973.373.794.214.635.025.435.856.27泵效率/%9.417.2325.0630.1531.7232.8634.0334.9335.4234.7434.0932.442．分析实验结果，判断泵最为适宜的工作范围。流量在4.63m3/h到5.43m3/h之间泵效率达到最高，因此为最适宜的工作范围。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？答:关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门时，扬程极小，电机功率极大，可能会烧坏电机。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？答：因为空气密度小，所产生的离心力很小，在吸入口所形成的真空不足以将液体吸入泵内；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏。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？答：用出口阀门调解流量而不用泵前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置。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？答：不会，因为当泵完好时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受外网特性曲线影响。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？答：不合理，安装阀门会增大摩擦阻力，影响流量的准确性。6.试分析，用清水泵输送密度为1200Kg/ｍ3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？答：不会变化，泵的压力及轴功率只跟流量有关，流量不变，则泵的压力及轴功率都不会变。