离心泵性能实验报告记录带数据处理.docx
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离心泵性能实验报告记录带数据处理
离心泵性能实验报告记录（带数据处理）
离心泵性能实验报告记录（带数据处理）
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实验三、离心泵性能实验姓名：
杨梦瑶学号：
1110700056实验日期：
2014年6月6日
同组人：
陈艳月黄燕霞刘洋覃雪徐超张骏捷曹梦珺左佳灵
预习问题：
1.什么是离心泵的特性曲线？
为什么要测定离心泵的特性曲线？
答：
离心泵的特性曲线：
泵的He、P、η与QV的关系曲线，它反映了泵的基本性能。
要测定离心泵的特性曲线是为了得到离心泵最佳工作条件，即合适的流量范围。
2.为什么离心泵的扬程会随流量变化？
答：
当转速变大时，，沿叶轮切线速度会增大，当流量变大时，沿叶轮法向速度会变大，所以根据伯努力方程，泵的扬程：
H=（u22-u12）/2g+（p2-p1）/ρg+（z2-z1）+Hf
沿叶轮切线速度变大，扬程变大。
反之，亦然。
3.泵吸入端液面应与泵入口位置有什么相对关系？
答：
其相对关系由汽蚀余量决定，低饱和蒸气压时，泵入口位置低于吸入端液面，流体可以凭借势能差吸入泵内；高饱和蒸气压时，相反。
但是两种情况下入口位置均应低于允许安装高度，为避免发生汽蚀和气缚现象。
4.实验中的哪些量是根据实验条件恒定的？
哪些是每次测试都会变化，需要记录的？
哪些
是需要最后计算得出的？
答：
恒定的量是：
泵、流体、装置；
每次测试需要记录的是：
水温度、出口表压、入口表压、电机功率；
需要计算得出的：
扬程、轴功率、效率、需要能量。
一、实验目的：
1.了解离心泵的构造，熟悉离心泵的操作方法及有关测量仪表的使用方法。
2.熟练运用柏努利方程。
3.学习离心泵特性曲线的测定方法，掌握离心泵的性能测定及其图示方法。
4.了解应用计算机进行数据处理的一般方法。
二、装置流程图：
图5离心泵性能实验装置流程图
1水箱
2Pt100温度传感器
3入口压力传感器4真空表5离心泵6压力表
7出口压力传感器8φ48×3不锈钢管图9孔板流量计d=24mm10压差传感器
11涡轮流量计12流量调节阀13变频器
三、实验任务：
1．绘制离心泵在一定转速下的H（扬程）~Q（流量）；N（轴功率）~Q；η（效率）~Q三条特性曲线。
2．绘制不同频率下离心泵管路特性曲线
四、实验原理：
1．离心泵的性能参数取决于泵的内部结构，叶轮形式及转速，在恒定转速下，离心泵的性能——扬程、功率和效率与其流量呈一定的函数关系。
通常用水做实验测出它们之间的关系以曲线表示，即He～Q、N轴～Q、η～Q称为离心泵的特性曲线。
在实验中只要测出泵的流量、进口与出口压力和泵消耗的功率，即可求出泵的特性曲线。
根据流体力学方程，亦即柏努利方程：
在离心泵进口、出口之间进行能量衡算，则：
u12/2g+p1/ρg+z1+H=u22/2g+p2/ρg+z2+Hf（m）
H=（u22-u12）/2g+（p2-p1）/ρg+（z2-z1）+Hf（m）
由于：
阻力损失Hf可以忽略，则：
H=（u22-u12）/2g+（p2-p1）/ρg+（z2-z1）（m）
Ne=QHρg
η=Ne/N×100℅
p1—进口压力,Mpa，p2—出口压力,MPa，H—扬程,m，
1．Q—流量,m3/s，Ne—有效功率,W，N—轴功率，W
2．管路特性是指输送流体时，管路需要的能量H（即从A到B流体机械能的差值+阻力损失）随流量Q的变化关系。
本实验中，管路需要的能量与泵提供给管路的能量平衡相等，计算H的方法同He：
3．
2.0
+
-
=
=
进口表压
出口表压
H
H
H
H
emH2O
4．虽然计算方法相同，但二者操作截然不同。
测量He时，需要固定转速，通过调节阀门改变流量；测量H时，管路要求固定不动，因此只能通过改变泵的转速来改变流量。
五、实验准备操作：
离心泵的开启
5．开启总电源，使配电箱带电；打开配电箱上泵开关，使变频器带电
6．调节变频器为手动。
在变频器通电后，按“P”键，当显示“r0000”时，按“△”或“▽”
键找到参数“P0700”，再按“P”键，调节“△”或“▽”键将其参数值改为1（调成“自动”时该参数设置为“5”），按“P”键将新的设定值输入；再通过“△”或“▽”
键找到参数“P1000”，用同样方法将其设置为“1”；按“Fn”键返回到“r0000”，再按“P”键退出。
7．流量调节阀和双泵并联阀门处于关闭状态。
手动按下变频器控制面板上“绿色按钮”启动水泵，再按“△”或“▽”键改变电源频率，使其示数为“50.00”，完成离心泵启动。
六、实验步骤：
1．检查电机和离心泵是否正常运转。
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。
2．泵特性曲线数据测定。
开启离心泵，调节流量调节阀，由小到大逐渐增大流量，按讲义规定测取10组水流量、水温度、功率、进口表压、出口表压数据，注意在数据稳定后再读取记录。
3．管路特性曲线测定。
固定一个阀门开度，通过变频器间隔4Hz调节频率由50到10Hz测取11组水流量、进口表压、出口表压数据。
改变阀门开度，重复上面操作，得到另外两条不同阀门开度下的管路特性曲线
4．实验测定完毕，最后按变频器控制面板上“红色按钮”停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵型号、额定流量、扬程、功率等），关闭配电箱上泵开关和总电源开关。
七、数据记录及处理：
1.测量并记录实验基本参数：
离心泵额定功率：
0.55kW
离心泵扬程：
21.13m
离心泵流量：
1.2-7.2m3/h-1
实验液体：
水
实验数据记录及整理：
泵特性（转速）：
序号水流量
Q/m3?
h-1
水温度
T/℃
出口
表压
P2
/mH2O
入口
表压
P1
/mH2O
电机
功率
N/kW
扬程
H/mH2O
轴功率
/kW
效率η/%
10.627.020.60.20.4720.60.4237.747
2127.120.20.20.4820.20.43212.39
31.627.319.60.20.5119.60.45918.10
4227.519.20.20.5419.20.48620.93
52.528.418.60.10.5618.70.50424.57
6328.718.10.10.5918.20.53127.24
7428.917.00.10.6517.10.58530.97
85.529.115.000.7215.20.64834.17
05
10
15
20
5
10
15
20
25
30
35
1
2
3
4
5
6
Q（m3/h-1）
η-qv
N-qv
H-qv
H（mH2O）
离心泵的特性曲线η/%
N/kw
泵的特性曲线1
管路特性-1（阀门开度）：
序号频率/Hz水流量Q/m3?
h-1水温度T/℃
出口表压
P2/mH2O
入口表压P1/mH2O
需要能量H/mH2O
1506.3529.713.7-0.114.0
2465.8729.811.8012.0
3425.3830.010.0010.2
4384.8730.18.208.4
5344.3530.26.
60.16.
76303.8330.25.20.15.37263.3130.34.00.14.1
8222.7730.32.
90.13.09182.2230.32.00.22.010
14
1.6630.31.20.21.2
管路特性曲线扬程H-流量Q1
管路特性-2（阀门开度）：
序
号
频率
/Hz
水流量
Q/m3?
h-1
水温度
T/℃
出口表压
P2/mH2O
入口表压
P1/mH2O
需要能量
H/mH2O
1503.8830.417.20.117.3
2463.5830.514.70.114.8
3423.2830.612.40.112.5
4382.9730.610.20.110.3
5342.6
630.
78.20.18.3
6302.3430.
76.40.26.4
7262.0230.74.90.24.9
8221.6930.83.50.23.5
9181.3530.82.40.22.4
10141.0130.91.50.21.5
管路特性曲线扬程H-流量Q2
0123456
2
4
6
8
10
12
14
16
管路特性-1
管路特性-2
H-Q
H
/
m
H
2
O
Q（m3/h-1）
数据处理过程：
以每组数据的第一组数据为例，计算过程如下：
本实验中，管路需要的能量与泵提供给管路的能量平衡相等，计算H的方法同He：
2.0+-==进口表压出口表压HHHHemH2O
泵特性曲线物理量计算：
扬程He：
水在该温度下的密度：
3
3
9731000））208.25（04.0205.1（mkgmkg?
=?
?
-?
-=ρHe=H出口表压-H入口表压+z=H出口表压-H入口表压+0.2mH2O=（20.6-0.2+0.2）mH2O=20.6mH2O轴功率：
N=N电机×90%=0.47kW×90%=0.423kW泵的效率：
%747.7%100423
.010********.99736.06.20=?
?
?
?
?
?
===
NgQHNNeeρη管路特性的物理量计算：
需要能量H/mH2O
He=H出口表压-H入口表压+z=H出口表压-H入口表压+0.2mH2O=（13.7+0.1+0.2）mH2O=14.0mH2O
结果分析和误差来源讨论：
结果分析：
通过实验可以看出离心泵在特定的转速下有其独特的特性曲线，而且不受管路特性曲线的影响。
在固定的转速下，离心泵的流量、压头和效率不随被输送的液体的性质（如密度）而改变，但泵的功率与液体密度成正比关系。
在实验过程中，由于流量的范围取得不够大，使得泵的效率曲线随流量的变化范围在本次测量中体现得不完善。
我们从泵的特性曲线1中可以看到，流量的变化在0—6m3?
h-1之间，泵的效率在流量增大到一定程度时，而流量的增加而减小。
误差来源：
实验用的水的水温在泵的流量变化时也会发生变化，而实验最后取得是温度的平均值，这样就会在小地方上出现一定的误差。
真空表和压力表的单位不是MPa就是KPa过大，而刻度分的又不细致，这样用肉眼的读数就会产生一定的系统误差。
由于是湍流，导致真空表和压力表的指针一直在波动，这样就导致了一定的实验误差。
水箱中的水都在波动，而且示数分的不细致在读书中也产生了一定的误差。
-全文完-
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