离心泵性能测定实验装置.docx
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离心泵性能测定实验装置
离心泵性能测定实验
装置说明书
天津大学化工基础实验中心
2013．06
一、实验目的:
1.熟悉离心泵的结构、性能及特点，练习并掌握其操作方法。
2.掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线的测定方法、表示方法，加深对离心泵性能的了解。
二、实验内容：
1.熟悉离心泵的结构与操作方法。
2.测定某型号离心泵在一定转速下的特性曲线。
3.测定流量调节阀某一开度下管路特性曲线。
三、实验原理：
1.离心泵特性曲线测定：
离心泵是最常见的液体输送设备。
在一定的型号和转速下，离心泵的扬程H、轴功率N及效率η均随流量Q而改变。
通常通过实验测出H—Q、N—Q及η—Q关系，并用曲线表示之，称为特性曲线。
特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。
泵特性曲线的具体测定方法如下：
（1）H的测定：
在泵的吸入口和排出5之间列柏努利方程
（1）
（2）
上式中
是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力，与柏努力方程中其它项比较，
值很小，故可忽略。
于是上式变为：
（3）
将测得的
和
的值以及计算所得的
代入上式，即可求得H。
（2）N测定：
功率表测得的功率为电动机的输入功率。
由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为1，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。
即：
泵的轴功率N=电动机的输出功率，Kw
电动机输出功率=电动机输入功率×电动机效率。
泵的轴功率=功率表读数×电动机效率，Kw。
（3）
测定：
（4）
（5）
式中：
—泵的效率；N—泵的轴功率，Kw；
Ne-泵的有效功率Kw；H—泵的扬程，m；
Q—泵的流量，m3/s；
-水的密度，Kg/m3。
2.管路特性曲线:
当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路特性有关，也就是说，在液体输送过程中，泵和管路二者相互制约的。
管路特性曲线是指流体流经管路系统的流量与所需压头之间的关系。
若将泵的特性曲线与管路特性曲线在同一坐标图上，两曲线交点即为泵的在该管路的工作点。
因此，如同通过改变阀门开度来改变管路特性曲线，求出泵的特性曲线一样，可通过改变泵转速来改变泵的特性曲线，从而得出管路特性曲线。
泵的压头H计算同上。
四、实验装置基本情况：
1.实验设备主要技术参数：
离心泵：
型号WB70/055电机效率为60%实验管路d=0.042m
真空表测压位置管内径d入=0.036m
压强表测压位置管内径d出=0.042m
真空表与压强表测压口之间垂直距离h0=0.265m
流量测量：
涡轮流量计型号LWY—40C量程0—20m3/h数字仪表显示；
功率测量：
功率表型号PS-139精度1.0级数字仪表显示；
泵入口真空度测量：
真空表表盘真径100mm测量范围-0.1-0MPa；
泵出口压力的测量：
压力表表盘直径100mm测量范围0-0.25MPa；
（6）温度计：
Pt100数字仪表显示。
2.离心泵性能测定流程示意图见图一、仪表面板示意图见图二：
图一离心泵性能测定流程示意图
1-水箱；2-泵入口真空表控制阀；3-离心泵；4-流量调节阀；5-泵出口压力表控制阀；6-泵入口真空表；7-泵出口压力表；8-涡轮流量计；9-灌泵入口；10-灌水控制阀门；11-排水阀；12-底阀
图二设备面板示意图
五、实验操作方法：
1.离心泵性能测定实验：
①向水箱1内注入蒸馏水,检查流量调节阀4、压力表7及真空表6的控制阀门5和2是否关闭。
②启动实验装置总电源，由于本设备是有一定安装高度的，因此要运行必须要灌泵才能启动泵，从灌水口9灌水直至水满为止。
③按变频器的RUN键启动离心泵，测取数据的顺序可从最大流量开始逐渐减小流量至0或反之。
一般测取10-20组数据。
通过改变阀门4的开度测定数据。
④测定数据时，一定要在系统稳定条件下进行记录，分别读取流量计、压力表、真空表、功率表及流体温度等数据并记录。
⑤实验结束时，关闭流量调节阀门4，停泵，切断电源。
2.管路特性实验：
①首先关闭离心泵的出口阀4、真空表和压力表控制阀2、5。
②启动离心泵，调节阀们4到一定开度记录数据（流量、入口真空度和出口压力）。
改变变频器的频率记录以上数据（参照数据表）。
③实验结束关闭流量调节阀4，停离心泵。
六、实验操作注意事项：
1.该装置电路采用五线三相制配电，实验设备应良好接地。
2.使用变频调速器时一定注意FWD指示灯是亮的，切忌按FWDREV键，REV指示灯亮时电机将反转。
3.启动离心泵之前，一定要关闭压力表和真空表的控制开关5和2，以免离心泵启动时对压力表和真空表造成损害。
七、实验数据处理：
附数据处理过程举例（以表1中第1组数据为例）
涡轮流量计读数：
9.00m3/h泵入口压力表读数：
-0.052Mpa
压力表读数：
0.025Mpa功率表读数：
0.75Kw
∴
=
=2.46（m/s）
∴
=
=1.81（m/s）
8.00（m）
管路特性计算方法相同。
3.数据表格及图形：
表一离心泵性能测定数据记录表
水温度18.3℃液体密度ρ=996.05kg/m泵进出口高度=0.265米
序号
入口压力P1
（MPa）
出口压力
P2
（MPa）
电机功率
（kw）
流量
Q
（m3/h）
u入
（m/s）
u出
（m/s）
压头
H
（m）
泵轴功率
N
（w）
η
（%）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
表二离心泵管路特性数据表
序号
电机频率
Hz
入口压力
P1
（MPa）
出口压力
P2
（MPa）
流量
Q
（m＾3/h）
u入
（m/s）
u出
（m/s）
压头
H
（m）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
图三离心泵性能-管路特性曲线出师表
两汉：
诸葛亮
先帝创业未半而中道崩殂，今天下三分，益州疲弊，此诚危急存亡之秋也。
然侍卫之臣不懈于内，忠志之士忘身于外者，盖追先帝之殊遇，欲报之于陛下也。
诚宜开张圣听，以光先帝遗德，恢弘志士之气，不宜妄自菲薄，引喻失义，以塞忠谏之路也。
宫中府中，俱为一体；陟罚臧否，不宜异同。
若有作奸犯科及为忠善者，宜付有司论其刑赏，以昭陛下平明之理；不宜偏私，使内外异法也。
侍中、侍郎郭攸之、费祎、董允等，此皆良实，志虑忠纯，是以先帝简拔以遗陛下：
愚以为宫中之事，事无大小，悉以咨之，然后施行，必能裨补阙漏，有所广益。
将军向宠，性行淑均，晓畅军事，试用于昔日，先帝称之曰“能”，是以众议举宠为督：
愚以为营中之事，悉以咨之，必能使行阵和睦，优劣得所。
亲贤臣，远小人，此先汉所以兴隆也；亲小人，远贤臣，此后汉所以倾颓也。
先帝在时，每与臣论此事，未尝不叹息痛恨于桓、灵也。
侍中、尚书、长史、参军，此悉贞良死节之臣，愿陛下亲之、信之，则汉室之隆，可计日而待也
。
臣本布衣，躬耕于南阳，苟全性命于乱世，不求闻达于诸侯。
先帝不以臣卑鄙，猥自枉屈，三顾臣于草庐之中，咨臣以当世之事，由是感激，遂许先帝以驱驰。
后值倾覆，受任于败军之际，奉命于危难之间，尔来二十有一年矣。
先帝知臣谨慎，故临崩寄臣以大事也。
受命以来，夙夜忧叹，恐托付不效，以伤先帝之明；故五月渡泸，深入不毛。
今南方已定，兵甲已足，当奖率三军，北定中原，庶竭驽钝，攘除奸凶，兴复汉室，还于旧都。
此臣所以报先帝而忠陛下之职分也。
至于斟酌损益，进尽忠言，则攸之、祎、允之任也。
愿陛下托臣以讨贼兴复之效，不效，则治臣之罪，以告先帝之灵。
若无兴德之言，则责攸之、祎、允等之慢，以彰其咎；陛下亦宜自谋，以咨诹善道，察纳雅言，深追先帝遗诏。
臣不胜受恩感激。
今当远离，临表涕零，不知所言。
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