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离心泵特性曲线实验报告 一.实验目的 熟悉离心泵的构造和操作 掌握离心泵在一定转速下特性曲线的测定方法 学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，使学生了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作。 基本原理 离心泵的主要性能参数有流量Q、压头H、效率和轴功率N，在一定转速下，离心泵的送液能力（流量）可以通过调节出口阀门使之从零至最大值间变化。而且，当期流量变化时，泵的压头、功率、及效率也随之变化。因此要正确选择和使用离心泵，就必须掌握流量变化时，其压头、功率、和效率的变化规律、即查明离心泵的特性曲线。 用实验方法测出某离心泵在一定转速下的Q、H、n、N，并做出H-Q、n-Q、N-Q曲线，称为该离心泵的特性曲线。 1、扬程（压头）H（m） 分别取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2截面，列柏努利方程得： 因两截面间的管长很短，通常可忽略阻力损失项Hf，流速的平方差也很小故可忽略，则： +H0 式中 ρ：流体密度，kg/m3 ； p1、p2：分别为泵进、出口的压强，Pa； 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，由真空表和压力表上的读数及两表的安装高度差，就可算出泵的扬程。 2、轴功率N（W） N= N电η电 =0.95N电 其中，N电为泵的轴功率，η电为电机功率。 3、效率η（％） 泵的效率η是泵的有效功率与轴功率的比值。反映泵的水力损失、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： 故泵的效率为 4、泵转速改变时的换算 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）的数据。换算关系如下： 流量 扬程 轴功率 效率 实验装置流程示意图 图2-1 流体流动阻力与泵性能综合实验流程 1-水箱；2-离心泵；3-温度传感器；4-泵进口压力传感器；5-灌泵口； 6-泵出口压力传感器；7-涡轮流量计；8-转速传感器；9-电动调节阀； 10-旁路闸阀；11-泵出口调节阀。 实验步骤及注意事项 实验步骤 实验准备 实验用水准备：清洗水箱，并加装实验用水 离心泵排气：通过灌泵漏斗给离心泵灌水，排除泵内气体 实验开始 仪表自检情况，打开泵进口阀，关闭出口阀，试开离心泵，检查电机运转时声音是否正常，离心泵运转的方向是否正确。 开启离心泵，当泵的转速达到额定转速后打开出口阀。 实验时，通过组态软件或仪表逐渐改变出口流量调节阀的开度，使泵出口流量从30逐渐增大到90，每次增加5。在每一个流量下，待系统稳定流动30s后，读取相应数据。离心泵特性实验主要获取的实验数据为：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和测压点高度差H0（H0=0.15m）。 实验结束，先关闭出口流量调节阀，再停泵。然后记录下离心泵的型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等。 注意事项 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。 泵运转过程中，勿碰触泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕并伤害身体接触部位。 不要在出口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。 数据处理 表4-1 离心泵特性测定实验原始数据记录表 温度/（℃） 流量/(m3/h) 泵进口压力/(kpa) 泵出口压力/(kpa) 转速/(r/min) 电机功率/（kw） 27.2 1.2 -5.1 231.1 2920.03 0.51 27.3 1.6 -5.2 228.3 2920.03 0.53 27.6 2 -5.5 223.4 2900.02 0.55 27.6 2.3 -5.8 218.6 2900.02 0.58 27.7 2.7 -6.2 212.8 2900.02 0.61 27.7 3.2 -6.7 205 2880.06