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离心泵性能试验 摘要 本实验测定某一转速下的离心泵特性曲线以及不同阀门开度下的管路特性曲线。通过测定计量槽的液位变化及所用时间从而测得流量。测管路特性曲线时，阀门开度一定，通过控制离心泵电机的功率，进而改变流量。从本实验中可以得出：离心泵存在最佳工作范围，此时效率最高。孔板流量计的孔流系数C0随雷诺数Re增大基本上保持稳定。不同阀门开度下，泵的工作点也将改变。 实验目的及任务 了解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法。 测定离心泵在恒定转速下的特性曲线，并测定泵的最佳工作范围。 熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。 测定孔板流量计的孔流系数。 测定管路特性曲线。 基本原理 离心泵性能曲线测定 离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。由于流体流经泵 时，会遇到各种阻力，产生能量损失。因此实际压头比理论压头小，且难以通过计算求得，通常采用实验方法，直接测定其参数之间的关系，并将测出的He—Q、N轴—Q和η—Q三条曲线称为离心泵的特性曲线。根据此曲线也可以求出泵的最佳工作范围，作为选泵的依据。 泵的扬程He He=H压力表+H真空表+H0 ① 式中 H压力表————泵出口的压力，mH2O； H真空表————泵进口的压力，mH2O； H0————压力表和真空表测压口之间的距离，H0=0.85m； 泵的有效功率和效率 由于泵在运转过程中存在能量损失，使泵的压头和流量较理论值低，而输 入泵的功率又比理论值高，所以泵的总效率为： ② ③ 式中 Ne————泵的有效功率，KW； Q————流量，m3/s； He————扬程，m； ρ————流体密度，kg/m3; 泵轴输入离心泵的功率N轴为 N轴=N电η电η转 ④ 式中 N电————电机的输入功率，kW； η电————电机效率，取0.9； η转————传动装置的传动效率，取1.0; 孔板流量计孔流系数的测定 在水平管路上装有一块孔板，其两侧接测压管，分别与压差传感器的两端连 接。孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减少，造成孔板前后压强差，作为测量的依据。若管路直径为d1，孔板锐孔直径为d0，流体流经孔板后形成缩脉的直径为d2，流体密度为ρ，孔板前侧导管截面处和缩脉截面处的速度和压强分别为μ1、μ2与p1、p2，根据伯努利方程，不考虑能量损失，可得 或 由于缩脉的位置随流速的变化而变化，故缩脉处截面积S2难以知道，孔口的面积为已知，且测压口的 位置在设备制成后也不改变，因此，可用孔板孔径处的μ0代替μ2,考虑到流体因局部阻力而造成的能量损失，用校正系数C校正后，则有 对于不可压缩流体，根据连续性方程有 经过整理有 令，再根据μ0和S2，可得出流量Vs 式中 Vs————流体的体积流量，m3/s； ΔP————孔板压差，P a； S0————孔口面积，m2; ρ————流体密度，kg/m3; C0————孔流系数。 装置和流程 本实验装置图如下： 实验操作要点 本实验通过调节阀门改变流量，测得不同流量下离心泵的各项性能参数。 流量可通过计量槽和秒表测量 检查电机和离心泵是否运转正常。打开电机的电源开关，观察电机和离 心泵的运转情况，如无异常，就可切断电源，准备在实验时使用。 在进行实验前，首先要灌泵，排出泵内的气体。灌泵完毕后，关闭调节 阀及灌水阀即可启动离心泵，开始实验。 实验时，逐渐打开调节阀以增大流量，并用计量槽计量液体流量。当流 量大时，应注意及时按动秒表和迅速移动活动接管，并多次测取几次数据。 为防止因水面波动引起的误差，测量时液位计高度差值应不小于200mm。 测取10组数据并验证其中几组数据，若基本吻合，可以停泵，同时记 录下泵的相关数据。 测定管路特性曲线时，固定阀门开度，改变频率，测取8~10组数据， 并记录。 实验完毕，停泵，记录相关数据，清理现场。 数据处理 实验原始数据如下表： 离 心 泵 性 能 曲 线 孔板压降/KPa 0 0.9 2.2 3.6 4.