實(shí)驗(yàn)二離心泵特性曲線的測(cè)定

1、實(shí)驗(yàn)二 離心泵特性曲線的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 了解離心泵的結(jié)構(gòu)和特性。2 熟悉離心泵的操作方法。3 掌握離心泵特性曲線的測(cè)定方法及表示方法。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容測(cè)定單級(jí)離心泵在一定轉(zhuǎn)速下的特性曲線。三、基本原理離心泵是應(yīng)用最廣泛的一種液體輸送設(shè)備。它的主要特性參數(shù)包括流量、揚(yáng)程H、功率N、效率h，這些參數(shù)之間存在著一定的關(guān)系。在一定的轉(zhuǎn)速下，H、N、h 都隨流量變化而變化，以曲線形式表示這些參數(shù)之間的關(guān)系就是離心泵的特性曲線。離心泵的特性曲線是選用離心泵和確定泵的適宜操作條件的主要依據(jù)。對(duì)任意一臺(tái)離心泵的特性曲線不能用解析法進(jìn)行計(jì)算，只能通過實(shí)驗(yàn)來測(cè)定。流量的測(cè)定用離心泵的出口閥調(diào)節(jié)流量。大流量下通過渦

2、流流量傳感器和流量演算儀直接讀出流量值；小流量下由于渦輪傳感器上的信號(hào)失真，需要用計(jì)量槽和秒表實(shí)測(cè)流量，具體有： (21)式中 Q通過離心泵的流量， m3/s；A計(jì)量槽的橫截面積， m2；流體流入計(jì)量槽的時(shí)間間隔， s；L時(shí)間內(nèi)計(jì)量槽液位上升高度， m.。揚(yáng)程的測(cè)定離心泵的揚(yáng)程又稱離心泵的壓頭，是指泵對(duì)單位重量的流體所提供的有效能量，其單位為m，一般由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。在離心泵的吸入口（取截面1-1）和排出口（取截面2-2）之間列柏努力方程式得：Z1+H=+Hf(1-2) （22）整理得： H=(Z2-Z1)+ Hf(1-2)式中 Z1離心泵的吸入口處截面1-1的高度， m；Z2離心泵的排出口處截面2

3、-2的高度， m；p1離心泵的吸入口處截面1-1的壓強(qiáng)， Pa；p2離心泵的排出口處截面2-2的壓強(qiáng)， Pa；u1離心泵的吸入管內(nèi)流體的流速， m/s；u2離心泵的排出管內(nèi)流體的流速， m/s；流體在實(shí)驗(yàn)溫度下的密度， Kg/m3；g重力加速度， m/s2；Hf(1-2)離心泵的入口和出口之間管路內(nèi)流體的流動(dòng)阻力，m。而Hf(1-2)為管路內(nèi)流動(dòng)阻力，不包括泵本身內(nèi)部的流動(dòng)阻力。當(dāng)所選截面很接近時(shí)，此值很小，可忽略不計(jì)。而壓強(qiáng)p1，p2可通過真空表和壓力表的讀數(shù)求出，讀數(shù)單位為Mpa。p1=pap1×106+h1g (23)p2=pa+p2×106+h2g (24)式中 P

4、a當(dāng)?shù)卮髿鈮海?Pa；P1真空表讀數(shù)， Mpa；P2壓力表讀數(shù)， Mpa；h1真空表測(cè)壓管的高度， m；h2壓力表測(cè)壓管的高度， m。實(shí)驗(yàn)中有 h1= h2，則H=(Z2 -Z1)+ (25)軸功率的測(cè)定離心泵的軸功率是指泵軸所需的功率，也就是電動(dòng)機(jī)直接傳遞給泵軸的功率大小。實(shí)驗(yàn)中不直接測(cè)定泵軸功率，而是用三相功率表測(cè)量電動(dòng)機(jī)的輸入功率。N=N電·h電·h傳 （26）式中 N電電動(dòng)機(jī)的輸入功率， ；h電電動(dòng)機(jī)的效率，從電動(dòng)機(jī)名牌上查得；h傳傳動(dòng)效率，聯(lián)軸器連接，h傳。N電由三相功率表直接測(cè)定，計(jì)算式如下N電a·C·×10-3 （27）式中 a功

5、率表偏轉(zhuǎn)格數(shù)；C功率表儀表常數(shù)，格；對(duì)33W型功率表，C=40W/格；離心泵的效率h泵的效率是有效功率與軸功率之比。h= （28）式中 e泵的有效功率，指單位時(shí)間流體從泵獲得的功的大小，e=QHrg= （29）h= （210）式中 Q泵流量， m3/s；H泵揚(yáng)程， m；N泵的軸功率， KW。四、實(shí)驗(yàn)裝置與流程：1 實(shí)驗(yàn)流程裝置及流程如圖所示，水從水池經(jīng)底閥吸入水泵，增壓后經(jīng)出口閥調(diào)節(jié)流量大小，流經(jīng)渦輪流量傳感器、計(jì)量槽再流回水池。2 主要設(shè)備尺寸及儀表規(guī)格(1)循環(huán)水池，規(guī)格：長(zhǎng)2000mm×寬1500mm×高1100mm；(2)不銹鋼計(jì)量槽，規(guī)格：長(zhǎng)800mm×

6、寬400mm×高800mm；(3)1BA6離心泵一臺(tái)，進(jìn)口管為DN50，d內(nèi)=52.5mm；出口管為DN40，d內(nèi)=41mm；(4)LWGY渦輪流量傳感器一臺(tái)，儀表常數(shù)j=72.874.4；(5)LCD2型可編程流量演算儀一臺(tái)；(6)D33W型三相功率表一塊；離心泵性能測(cè)定實(shí)驗(yàn)裝置流程示意圖1- 離心泵 2-真空表 3-壓力表 4-變頻器 5-功率表 6-流量調(diào)節(jié)閥 7-實(shí)驗(yàn)管路 8-溫度計(jì)9-渦輪流量計(jì)10-實(shí)驗(yàn)水箱11-放水閥 12-頻率計(jì)五、實(shí)驗(yàn)步驟1 熟悉設(shè)備、流程及所用三相功率表、流量演算儀的使用方法。2 檢查泵軸的潤(rùn)滑情況，用手轉(zhuǎn)動(dòng)聯(lián)軸器看是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。如轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，表明離

7、心泵可以啟動(dòng)。3 打開泵的出口調(diào)節(jié)閥和充水閥，向泵殼內(nèi)灌水，直至泵殼內(nèi)空氣排凈。然后關(guān)閉泵的出口調(diào)節(jié)閥和充水閥。4 啟動(dòng)離心泵，緩慢打開調(diào)節(jié)閥至全開，使流量達(dá)到最大，進(jìn)行系統(tǒng)的排氣操作。5 數(shù)據(jù)測(cè)量。將離心泵的出口閥全部開啟，流量達(dá)到最大，開始記錄數(shù)據(jù)。從最大流量到最小流量（零）依此測(cè)取數(shù)據(jù)，大流量下流量值從演算儀上讀??；小流量下改用實(shí)測(cè)流量。實(shí)驗(yàn)中每調(diào)節(jié)一個(gè)流量后穩(wěn)定一段時(shí)間，然后同時(shí)記錄流量值、壓力表讀數(shù)、真空表讀數(shù)、功率表偏轉(zhuǎn)格數(shù)及轉(zhuǎn)速值，直到出口閥全部關(guān)閉，即流量為零時(shí)為止。注意不要忘記讀取流量為零時(shí)的各有關(guān)參數(shù)。6 實(shí)驗(yàn)完畢，關(guān)閉泵的出口閥，停泵并關(guān)閉電源。做好清潔衛(wèi)生工作。7 測(cè)量

8、水溫。取實(shí)驗(yàn)前后水溫的算術(shù)平均值作為測(cè)量溫度。六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告1 繪制原始數(shù)據(jù)表和數(shù)據(jù)整理表。2 在直角坐標(biāo)紙上繪制一定轉(zhuǎn)速下泵的特性曲線。3 寫出典型數(shù)據(jù)的計(jì)算過程，分析和討論實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。七、思考題1 為什么啟動(dòng)離心泵前要先灌泵？如果灌水排氣后泵仍啟動(dòng)不起來，你認(rèn)為可能是什么原因？2 為什么啟動(dòng)離心泵時(shí)要關(guān)出口調(diào)節(jié)閥和功率表開關(guān)？啟動(dòng)離心泵后若出口閥不開，出口處壓力表的讀數(shù)是否會(huì)一直上升，為什么？3 什么情況下會(huì)出現(xiàn)氣蝕現(xiàn)象？4 為什么泵的流量改變可通過出口閥的調(diào)節(jié)來達(dá)到？是否還有其它方法來調(diào)節(jié)流量？5 正常工作的離心泵，在其進(jìn)口管線上設(shè)閥門是否合理？為什么？6 為什么在離心泵吸入管路上安裝底閥？7 測(cè)定離心泵的特性曲線為什么要保持轉(zhuǎn)速的恒定？8