离心泵实验报告1.docx

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离心泵实验报告1

离心泵实验报告

实验报告

课程名称：

_过程机械_指导老师：

___吴彩娟_____成绩：

__________________

实验名称：

___离心泵性能测试实验实验类型：

__流体实验___同组学生姓名：

__________一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）

三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤

五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）

七、讨论、心得

一、实验目的和要求

1.通过实验充分了解离心泵结构、运行特性和测试方法等。

2.通过实验现场的观察和操作，以及原始测试数据的记录和整理，联系课堂中有关离心泵的基本原理和运行调节等知识，对离心泵基本性能有进一步的体会。

3.通过实验操作和观察，对离心泵变频调节、并联运行以及泵运行监测与控制器等前沿应用知识有所了解。

4.通过实验中自动化测试软件演示的观察以及数据的采集操作，初步了解各种传感器，并对自动化采集和处理信号有一个初步的认识。

二、实验内容和原理

离心泵的水力性能测试主要目的是要给出在一定条件下的扬程－流量、功率－流量、效率－流量曲线。

一般是通过改变阀门开度的方法改变流量，使离心泵的扬程、功率、效率随流量的变化而变化，在不同状态点采集数据，然后进行数据处理，获得所需曲线和数据报表。

水力性能测试需要获得流量Q、扬程H、功率N、效率η。

下面逐个介绍各数据的获得：

1）流量：

流量Q为单位时间内输送的流体体积，可通过适合的流量计直接获得。

2）压头（或称扬程）：

离心泵的压头H指流体通过离心泵获得的有效能量。

单位质量流体通过离心泵

获得的能量，即

（1）

式中，Hp表示流体流经叶轮增加的静压能，Hc表示流体经叶轮后增加的动能，v表示流体的绝对速度，p表示在测量点的流体压力，ρ为流体密度，g为当地重力加速度，z为测压点相对基准点的高度。

3）离心泵功率：

功率分为有效功率和轴功率。

流体流经离心泵后的实际功率为离心泵的有效功率，

用Ne表示。

离心泵的有效功率为：

（2）

离心泵的轴功率通常指输入功率，由测量离心泵连轴器上的扭矩T和转子的转速n，得离心泵的轴功率为：

（3）

或者直接由电机消耗功率测得，此时计算的功率为电机和泵消耗总功率。

4）离心泵效率

则离心泵的效率为：

（4）

当获得测量以上参数所需数据后，就可以计算出以上参数，然后作出扬程－流量、

功率－流量、效率－流量曲线，获得试验报告。

需要注意的是，当测得的转速和规定转速不同时，需对以上各参数用相似定理进行换算。

（5）

（6）

（7）

（8）

式中下标T表示为转换成规定转速nsp下的参数值。

三、主要仪器设备

本实验在两个离心泵实验台上进行，大型试验台上以观摩为主，小型试验台上进行实际操作和记录。

此型实验装置采用一台开敞式的离心泵，拖动功率为22kW，可通过壳体上开设的透明视窗观察泵内导叶和扩散流道结构。

该测试系统为闭式系统，配置了一个气动控制阀、一个变频器、两个流量计、三个压力传感器、一个扭矩转速传感器以及一套自动化测试系统及软件。

小型实验装置是两台蜗壳式离心泵并联的实验系统，单泵拖动功率为4kW，泵上直接配置运行检测仪和控制器，该测试系统为闭式系统，配置了两台自带

变频器和控制器的离心泵、两个流量计、七个压力传感器、PLC控制器、两个气动控制阀以及一套运行调节控制系统及软件。

对于第一个实验装置，实验流程为实验台结构、泵的结构、自动化仪表和自动化测试系统观察，自动化测试过程的示范讲解，同学提问交流。

对于第二个实验装置，实验流程为：

首先，并联系统结构、自动化测试系统和运行调节过程的讲解，并联运行过程的示范讲解；其次，利用其中一台离心泵进行性能实验，在额定转速下将调节阀从全闭逐步增加开度，直到全开，在整个过程学生手动记录7-9组原始数据；再次，利用同一台离心泵进行性能实验，将转速调节到额定转速的一半，将调节阀从全闭逐步增加开度，直到全开，在整个过程学生手动记录7-9组原始数据；最后，学生利用记录的原始数据，完成性能参数的计算和整理，绘制性能参数表和泵的性能曲线。

四、实验准备和要求

1.认真预习实验讲义，复习课堂讲过的有关内容，并制作数据记录表格。

2.认真观察实验用泵结构和两个实验装置的结构。

3.了解泵控制器和阀门控制器原理和调节方法。

4.了解流量计、压力传感器和扭矩转速传感器的测试原理。

5.了解离心泵性能曲线的绘制方法以及性能曲线的测试方法。

6.充分了解需要记录的数据，手工记录传感器或计算机上显示的数据，自行处理数据并绘制不同转速下的性能曲线，通过两个转速下的测试结果验证离心泵的相似定律。

7.通过测试得到的性能曲线，分析实验泵的额定工作点以及最优工作区间。

五、实验数据记录和处理

1.数据记录

50Hz

25Hz

2.进口直径：

50mm

3.出口直径：

32mm

4.进出口高度差：

16cm

六、实验结果与分析

首先根据公式

（1）和

（2）求出离心泵的压头和功率50Hz:

25Hz：

图

可以看出，随着流量Q的增大，离心泵的扬程在不断减小。

而且转速大时，扬程也比较大。

为了验证泵的相似理论，计算25Hz时的QT和HT，与50Hz时的Q、H比较

可以看出，二者间的差距并不大，相似理论成立。

六、问题1.在离心泵性能测试时，如何确定各流量工况点，如何通过阀门调节？

通过递减阀门开度改变离心泵的工况，从而起到调节作用。

2.如何实现泵性能测试过程的完全自动化。

将各种测试仪表与电脑相连，从而使电脑上可以显示测量数据；将阀门与控制机相连，控制机再与电脑相连，然后编程实现电脑对控制机的调节，从而使电脑可以控制阀门开度：

进而实现泵性能测试过程的完全自动化。