離心泵性能實驗報告帶數(shù)據(jù)處理

1、.實驗三、離心泵性能實驗姓名：楊夢瑤 學(xué)號：1110700056 實驗日期：20XX6月6日同組人：陳艷月 黃燕霞 劉洋 覃雪 徐超 張駿捷 曹夢珺 左佳靈預(yù)習(xí)問題：什么是離心泵的特性曲線？ 為什么要測定離心泵的特性曲線？答：離心泵的特性曲線：泵的He、P、與QV的關(guān)系曲線,它反映了泵的基本性能。要測定離心泵的特性曲線是為了得到離心泵最佳工作條件,即合適的流量范圍。為什么離心泵的揚程會隨流量變化？答：當(dāng)轉(zhuǎn)速變大時,沿葉輪切線速度會增大,當(dāng)流量變大時,沿葉輪法向速度會變大,所以根據(jù)伯努力方程,泵的揚程：H=u22- u12/2g + / g + +Hf沿葉輪切線速度變大,揚程變大。反之,亦然。泵

2、吸入端液面應(yīng)與泵入口位置有什么相對關(guān)系？ 答：其相對關(guān)系由汽蝕余量決定,低飽和蒸氣壓時,泵入口位置低于吸入端液面,流體可以憑借勢能差吸入泵內(nèi)；高飽和蒸氣壓時,相反。但是兩種情況下入口位置均應(yīng)低于允許安裝高度,為避免發(fā)生汽蝕和氣縛現(xiàn)象。實驗中的哪些量是根據(jù)實驗條件恒定的？哪些是每次測試都會變化,需要記錄的？哪些是需要最后計算得出的？答：恒定的量是：泵、流體、裝置；每次測試需要記錄的是：水溫度、出口表壓、入口表壓、電機功率；需要計算得出的：揚程、軸功率、效率、需要能量。一、實驗?zāi)康模毫私怆x心泵的構(gòu)造,熟悉離心泵的操作方法及有關(guān)測量儀表的使用方法。熟練運用柏努利方程。學(xué)習(xí)離心泵特性曲線的測定方法,掌

3、握離心泵的性能測定及其圖示方法。了解應(yīng)用計算機進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一般方法。二、裝置流程圖：圖5 離心泵性能實驗裝置流程圖1 水箱 2 Pt100溫度傳感器 3 入口壓力傳感器 4真空表 5 離心泵 6 壓力表 7出口壓力傳感器 8 483不銹鋼管圖 9 孔板流量計d=24mm 10壓差傳感器 11渦輪流量計 12 流量調(diào)節(jié)閥 13 變頻器三、實驗任務(wù)：繪制離心泵在一定轉(zhuǎn)速下的H揚程Q流量；N軸功率Q；效率Q三條特性曲線。繪制不同頻率下離心泵管路特性曲線四、實驗原理：離心泵的性能參數(shù)取決于泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu),葉輪形式及轉(zhuǎn)速,在恒定轉(zhuǎn)速下,離心泵的性能揚程、功率和效率與其流量呈一定的函數(shù)關(guān)系。通常用水做實驗

4、測出它們之間的關(guān)系以曲線表示,即HeQ、N軸Q、Q稱為離心泵的特性曲線。在實驗中只要測出泵的流量、進(jìn)口與出口壓力和泵消耗的功率,即可求出泵的特性曲線。 根據(jù)流體力學(xué)方程,亦即柏努利方程：在離心泵進(jìn)口、出口之間進(jìn)行能量衡算,則： u12/2g + p1/g + z1 + H= u22/2g + p2/g + z2 +Hf mH=u22- u12/2g + / g + +Hf m 由于：阻力損失Hf可以忽略,則： H=u22- u12/2g + / g + m Ne= QHg= Ne /N100p1進(jìn)口壓力, Mpa, p2出口壓力,MPa, H揚程,m,Q流量,m3/s,Ne有效功率, W, N

5、軸功率,W管路特性是指輸送流體時,管路需要的能量H即從A到B流體機械能的差值+阻力損失隨流量Q的變化關(guān)系。本實驗中,管路需要的能量與泵提供給管路的能量平衡相等,計算H的方法同He： mH2O雖然計算方法相同,但二者操作截然不同。測量He時,需要固定轉(zhuǎn)速,通過調(diào)節(jié)閥門改變流量；測量H時,管路要求固定不動,因此只能通過改變泵的轉(zhuǎn)速來改變流量。五、實驗準(zhǔn)備操作：離心泵的開啟開啟總電源,使配電箱帶電；打開配電箱上泵開關(guān),使變頻器帶電調(diào)節(jié)變頻器為手動。在變頻器通電后,按P鍵,當(dāng)顯示r0000時,按或鍵找到參數(shù)P0700,再按P鍵,調(diào)節(jié)或鍵將其參數(shù)值改為1調(diào)成自動時該參數(shù)設(shè)置為5,按P鍵將新的設(shè)定值輸入；

6、再通過或鍵找到參數(shù)P1000,用同樣方法將其設(shè)置為1；按Fn鍵返回到r0000,再按P鍵退出。流量調(diào)節(jié)閥和雙泵并聯(lián)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。手動按下變頻器控制面板上綠色按鈕啟動水泵,再按或鍵改變電源頻率,使其示數(shù)為50.00,完成離心泵啟動。六、實驗步驟：檢查電機和離心泵是否正常運轉(zhuǎn)。打開電機的電源開關(guān),觀察電機和離心泵的運轉(zhuǎn)情況,如無異常,就可切斷電源,準(zhǔn)備在實驗時使用。泵特性曲線數(shù)據(jù)測定。開啟離心泵,調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥,由小到大逐漸增大流量,按講義規(guī)定測取10組水流量、水溫度、功率、進(jìn)口表壓、出口表壓數(shù)據(jù),注意在數(shù)據(jù)穩(wěn)定后再讀取記錄。管路特性曲線測定。 固定一個閥門開度,通過變頻器間隔4Hz調(diào)節(jié)頻率由

7、50到10Hz測取11組水流量、進(jìn)口表壓、出口表壓數(shù)據(jù)。改變閥門開度,重復(fù)上面操作,得到另外兩條不同閥門開度下的管路特性曲線實驗測定完畢,最后按變頻器控制面板上紅色按鈕停泵,同時記錄下設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)如離心泵型號、額定流量、揚程、功率等,關(guān)閉配電箱上泵開關(guān)和總電源開關(guān)。七、數(shù)據(jù)記錄及處理：測量并記錄實驗基本參數(shù)：.離心泵額定功率：0.55kW離心泵揚程：21.13m3/h-1實驗液體：水.實驗數(shù)據(jù)記錄及整理：泵特性轉(zhuǎn)速：序號水流量Q/m3h-1水溫度T/出口表壓P2 /mH2O入口表壓P1 /mH2O電機功率N/kW揚 程 H/mH2O軸功率/kW效 率/%10.627.020.60.20.47

8、20.60.4237.7472127.120.20.20.4820.20.43212.3931.627.319.60.20.5119.60.45918.104227.519.20.20.5419.20.48620.9352.528.418.60.10.5618.70.50424.576328.718.10.10.5918.20.53127.247428.917.00.10.6517.10.58530.9785.529.115.000.7215.20.64834.17泵的特性曲線 SEQ 泵的特性曲線 * ARABIC1管路特性-1閥門開度：序號頻 率 /Hz水流量Q/m3h-1水溫度T/出口表

9、壓 P2/mH2O入口表壓P1/mH2O需要能量H/mH2O150 6.3529.713.7-0.114.0246 5.8729.811.8012.0342 5.3830.010.0010.2438 4.8730.18.208.4534 4.3530.26.60.16.7630 3.8330.25.20.15.3726 3.3130.34.00.14.1822 2.7730.32.90.13.0918 2.2230.32.00.22.01014 1.6630.31.20.21.2管路特性曲線揚程H-流量Q SEQ 管路特性曲線揚程H-流量Q * ARABIC1管路特性-2閥門開度：序號頻 率

10、/Hz水流量Q/m3h-1水溫度T/出口表壓 P2/mH2O入口表壓P1/mH2O需要能量H/mH2O150 3.8830.417.20.117.3246 3.5830.514.70.114.8342 3.2830.612.40.112.5438 2.9730.610.20.110.3534 2.6630.78.20.18.3630 2.3430.76.40.26.4726 2.0230.74.90.24.9822 1.6930.83.50.23.5918 1.3530.82.40.22.41014 1.0130.91.50.21.5.管路特性曲線揚程H-流量Q SEQ 管路特性曲線揚程H-流

11、量Q * ARABIC2數(shù)據(jù)處理過程：以每組數(shù)據(jù)的第一組數(shù)據(jù)為例,計算過程如下：本實驗中,管路需要的能量與泵提供給管路的能量平衡相等,計算H的方法同He： mH2O泵特性曲線物理量計算：揚程He：水在該溫度下的密度：He=H出口表壓-H入口表壓+z= H出口表壓-H入口表壓+0.2mH2O=20.6-0.2+0.2mH2O =20.6 mH2O軸功率：N=N電機90%=0.47kW90%=0.423kW泵的效率：管路特性的物理量計算：需要能量H/mH2OHe=H出口表壓-H入口表壓+z= H出口表壓-H入口表壓+0.2mH2O=13.7+0.1+0.2mH2O=14.0 mH2O結(jié)果分析和誤差來源討論：結(jié)果分析：通過實驗可以看出離心泵在特定的轉(zhuǎn)速下有其獨特的特性曲線,而且不受管路特性曲線的影響。在固定的轉(zhuǎn)速下,離心泵的流量、壓頭和效率不隨被輸送的液體的性質(zhì)如密度而改變,但泵的功率與液體密度成正比關(guān)系。在實驗過程中,由于流量的范圍取得不夠大,使得泵的效率曲線隨流量的變化范圍在本次測量中體現(xiàn)得不完善。我們從泵的特性曲線 1中可以看到,流量的變化在06m3h-1之間,泵的效率在流量增大到一定程度時,而流量的增加而減小。