离心泵特性曲线的测定实验报告.docx
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离心泵特性曲线的测定实验报告
一、
离心泵特性曲线的测定
实验名称：
离心泵特性曲线的测定
二、实验目的：
1、了解水泵的结构；
2、熟悉离心泵的机械结构和操作方法；
3、测定离心泵在一定转速下的流量与压头、功率及总效率的关系，并绘制泵的特性曲线。
三、实验原理：
离心泵的特性曲线是指在一定转速下，流量与压头、流量与轴功率、流量与总效率之间的变化关系，由于流体在泵内运动的复杂性，泵的特性曲线只能用实验的方法来测定。
泵的性能与管路的布局无关，前者在一定转速下是固定的，后者总是安装在一定的管路上工作，泵所提供的压头与流量必须与管路所需的压头与流量一致，为此目的，人们是用管路的特性去选择适用的泵。
管路特性曲线与泵特性曲线的交点叫工作点，现测定离心泵性能是用改变管路特性曲线（即改变工作点）的方法而获得。
改变管路特性曲线最简单的手段是调节管路上的流量控制阀，流量改变，管路特性曲线即变，用改变泵特性曲线的办法（改变泵转速或把叶轮削小可实现）去改变工作点，在理论上是讲得通，但生产实际不能应用（为什么？
）。
1、流量V的测定
本实验室甲乙二套泵的流量用孔板流量计测定，第三四套用文氏流量计测定，五、六套用涡轮流量计测定，由流量计的压差计读数去查流量曲线或公式计算即得流量V[m3/h]。
2、泵压头（扬程）H的测定
以离心泵吸入口中心线水平为基准面。
并顺着流向，以泵吸入管安装真空表处管截面为1截面，以泵压出管安装压力表处管截面为2截面，在两截面之间列柏努利方程并整理得：
（1）
令：
h0=（Z2—Z1）——两测压截面之间的垂直距离，约0.1[m]
p1——1截面处的真空度[MPa]
p2——2截面处的表压强[MPa]
ρ——水的密度，以1000[kg/m3]计算
g=9.8[N/kg]——重力加速度
3、轴功率Ne的测定
轴功率为水泵运转时泵所耗功率，测电机功率，再乘上电机效率和传动效率而得：
（2）
式中：
——输入给电动机的功率[kw]，用功率表测定
——电机效率，可查电机手册，现使用以下近似值：
2.8kw以上电动机：
=0.9
2.0kw以下电动机：
=0.75
——传动效率，本机用联轴节，其值：
=0.98
4、水泵总效率
的计算：
（3）
式中：
102——[KW]与[
]的换算因数；其余符号同上
四、实验设备流程图：
1、水箱2、底阀3、离心泵4、联轴接5、电动机6、调节阀7、真空表
8、压力表9、功率表10、流量计11、灌水阀
图2-2-3-2离心泵实验装置图
泵的实验装置如图2-2-3-2所示，离心泵3为单吸悬臂式水泵，型号为1
BA，泵轴与电机5的轴由联轴节4相连。
输入电动机功率由三相功率表9测定，开泵和停泵均要合上附设短路闸刀开关以保护功率表。
泵吸入管下端装有一个阀门，此阀的功能是使泵起动前灌水排气时防止水倒流。
泵从水箱1将水吸上，在吸入管水平段装有真空表7以测定吸入真空度。
在泵的出口管段装有压力表8以测定出口压强，在测压口上部有调节阀6以调节泵的流量，管路的实际流量由文氏流量计（或孔板流量计）10测定，水最后流回水箱循环使用。
五、实验方法：
1、用手搬动联轴器4，看泵轴转动是否灵活，否则检查修理。
2、关闭水泵底阀2，打开调节阀6，打开灌水阀11向泵内灌水排气，至灌水阀出口处有水溢出为止。
关闭灌水阀11。
3、合上功率表短路开关，关闭调节阀6，启动离心泵，全开底阀2。
4、待泵转动正常后，将调节阀6慢慢打开到最大，同时观察流量计中U形压差计的读数量程，在零至最大量程之间确定8—10次读数及每次读数的间隔量程。
5、拉下功率表短路开关，流量变化由大至零，按拟好的方案调节，每次要记录流量计压差、真空表、压力表、功率表的读数（注意：
要记录流量为零时的各仪表读数）。
6、实验完毕后停泵顺序：
合上功率表短路开关——关调节阀——停泵。
六、原始数据记录表：
流量
P1/Pa
P2/Pa
N电/kw-1
左
右
R
G/kg-1
t/s-1
1
1980
-2000
3980
25
7.02
-26000
115000
1.15
2
1680
-1700
3380
25
7.42
-22000
128000
1.11
3
1050
-1060
2110
25
8.90
-14000
160000
1.00
4
720
-750
1470
25
10.42
-10000
176000
0.92
5
600
-600
1200
25
11.36
-8000
185000
0.89
6
500
-520
1020
25
12.66
-7000
190000
0.85
7
450
-450
900
25
14.04
-6000
198000
0.82
8
210
-230
440
25
17.46
-4000
202000
0.72
9
50
-80
130
25
22.62
-2000
205000
0.61
10
0
0
0
0
—
0
210000
0.49
七、数据处理表及图：
流量
P1/Pa
P2/Pa
N电/kw-1
左
右
R
G/kg-1
t/s-1
1
1980
-2000
3980
25
7.02
-26000
115000
1.15
2
1680
-1700
3380
25
7.42
-22000
128000
1.11
3
1050
-1060
2110
25
8.90
-14000
160000
1.00
4
720
-750
1470
25
10.42
-10000
176000
0.92
5
600
-600
1200
25
11.36
-8000
185000
0.89
6
500
-520
1020
25
12.66
-7000
190000
0.85
7
450
-450
900
25
14.04
-6000
198000
0.82
8
210
-230
440
25
17.46
-4000
202000
0.72
9
50
-80
130
25
22.62
-2000
205000
0.61
10
0
0
0
0
—
0
210000
0.49
表1
△P/Pa
u1/（m*s-1）
u2/（m*s-1）
V/（m3*s-1）
H/m
Ne/kW
η
1
141000
2.249
2.249
0.00358
14.54554
0.84525
60.08%
2
150000
2.128
2.128
0.00338
15.46759
0.81585
62.63%
3
174000
1.774
1.774
0.00282
17.92641
0.73500
67.17%
4
186000
1.515
1.515
0.00241
19.15582
0.67620
66.63%
5
193000
1.390
1.390
0.00221
19.87297
0.65415
65.55%
6
197000
1.247
1.247
0.00198
20.28277
0.62475
62.85%
7
204000
1.125
1.125
0.00179
20.99993
0.60270
60.83%
8
206000
0.904
0.904
0.00144
21.20483
0.52920
56.25%
9
207000
0.698
0.698
0.00111
21.30728
0.44835
51.49%
10
210000
—
—
—
—
0.36015
—
表2
V-H、V-Ne、V-η特性曲线
八、计算举例：
以第4组数据举例计算：
同理可计算出其它组数据，结果如表2.
九、讨论：
1、离心泵的特性曲线是否与连接的管路系统有关？
答：
离心泵的特性曲线与连接的管路系统无关，因为离心泵的特性曲线是在出厂前测定的，在使用过程中与测试管路系统不相同，但只要离心泵安装合理，同样能够正常工作。
2、试从所测实验数据分析离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？
答：
关闭阀门的原因从试验数据上分析：
开阀门时，扬程极小，电机功率极大，可能会烧坏电机。
3、离心泵启动前为什么要灌泵排气？
答：
离心泵在开启之前如果不灌泵排气，那么泵壳和吸入管路中的空气将无法排除干净，因为空气密度比液体密度小，此时，叶轮旋转产生的离心力将达不到抽吸液体所需要的真空度，从而产生气缚现象，无法抽吸液体。
4、启动离心泵应注意哪些问题？
答：
首先，在开启之前要灌泵排气，防止发生气缚；其次；应该关闭出口阀门，待开启后在逐渐开大。
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