离心泵特性曲线的测定.docx
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离心泵特性曲线的测定
离心泵特性曲线的测定
实验二离心泵特性曲线的测定
一、实验目的
1、熟悉离心泵的操作，了解离心泵的结构和特性；
2、测定一定转速下的离心泵特性曲线；
3、测定不同转速下的管路特性曲线。
二、实验原理
1、离心泵的特性曲线
离心泵是最常用的一种液体输送设备。
它的主要特性参数包括流量Q、扬程H、轴功率N及效率η。
在一定的转速下，H、N及η均随实际流量Q的变化而变化。
通过实验测定出H~Q、N~Q及η~Q之间的关系，并以曲线表示之，即为泵的特性曲线。
特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用离心泵的重要依据。
测定泵特性曲线的具体方法为：
测得不同流量下泵的入口真空度和出口压强，在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程
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：
将测得的
和
的值以及计算所得的
代入上式即可求得H的值。
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
电动机的输出功率=电动机的输入功率×电动机的效率。
泵的轴功率=功率表的读数×电动机效率，KW。
的测定：
式中：
—泵的效率；
N—泵的轴功率，KW
Ne—泵的有效功率KW
H—泵的有效功率，KW
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。
对一定的管路系统列伯努利方程，可导出：
操作条件一定时，K和B均为常数。
本实验通过改变转速来改变泵的特性曲线，从而得出管路特性曲线。
具体测定时，固定阀门某一开度不变，改变泵的转速，测出各转速下的流量、泵的入口真空度、出口压力及电机的输入功率，即可求出管路特性。
三、实验装置
1.设备参数：
（1）离心泵：
流量Q=4m3/h，扬程H=8m，轴功率N=168w
（2）真空表测压位置管内径d1=0.025m
（3）压强表测压位置管内径d2=0.025m
（4）真空表与压强表测压口之间的垂直距离h0=0.25m
（5）实验管路d=0.040m
（6）电机效率为60%
2.流量测量
采用涡轮流量计测量流量
3.功率测量
功率表：
型号PS-139精度1.0级
4.泵吸入口真空度的测量
真空表：
表盘真径-100mm测量范围-0.1-0MPa精度1.5级
5.泵出口压力的测量
压力表：
表盘直径-100mm测量范围0-0.25MPa精度1.5级
2、实验设备流程图
流程示意图见图一。
1-水箱；2-泵入口表阀；3-离心泵；4-泵入口压力传感器；5-泵出口表阀；6-泵入口真空表；7-泵出口压力表；8-泵出口压力传感器；9-智能流量调节阀；10-涡轮流量计；11-水箱排水阀；12-手动流量调节阀；
水泵3将水槽内的水输送到实验系统，用智能流量调节阀9（手动流量调节阀12）调节流量，流体经涡轮流量计10计量后，流回储水槽。
仪表柜示意图二
四、实验方法与步骤
实验前准备：
1.向储水槽内注入水（条件允许的情况下最好用蒸馏水）。
2.检查智能流量调节阀9（手动流量调节阀12），压力表7及真空表6的开关是否关闭（应关闭）。
3.启动实验装置总电源。
手动实验方法及步骤：
1、用变频调速器上∧、∨及＜键设定频率50HZ后，按泵开关启动离心泵，按调频器上run键，将手动调节阀12全开。
待系统内流体稳定，打开压力表和真空表的开关，方可测取数据。
2、测取数据的顺行可从最大流量至0，或反之。
一般测10~20组数据。
3、每次在稳定的条件下同时记录：
流量、压力表、真空表、功率表的读数及流体温度。
4、将流量定在8-9mL/min之间，用变频调速器上∧、∨及＜键设定频率，从大到小，测定系列数据。
每次在稳定的条件下同时记录：
流量、压力表、真空表、功率表的读数及流体温度。
5、实验结束，关闭流量调节阀，停泵，切断电源。
五、使用实验设备注意事项
1.该装置电路采用五线三相制配电，实验设备应良好地接地。
2.使用变频调速器时一定注意FWD指示灯亮，切忌按FWDREV键REV指示灯亮，电机反转。
3.启动离心泵前，关闭压力表和真空表的开关，以免损坏压强表。
离心泵性能测定实验数据记录
序号
1
2
3
4
5
6
7
水温0C
26
26.3
26.6
26.8
27
27.1
27.2
ρkg/m3
996.7
996.7
996.7
996.7
996.5
996.5
996.5
序号
8
9
10
11
12
13
14
15
水温0C
27.2
27.2
27.5
27.8
28
28.1
28.3
28.4
ρkg/m3
996.5
996.5
996.5
996.5
996.2
996.2
996.2
996.2
表1离心泵性能测定实验数据记录
水温：
27.40C水的密度：
996.5kg/m3
序
号
入口压力P1
出口压力P2
电机功率
流量Q
压头H
泵轴功率N
泵有效功率Ne
η
（MPa）
（MPa）
（KW）
（m3/h）
（m）
（KW）
（KW）
（%）
1
-26.2
52.0
0.76
9.60
8.2535
0.456
0.2152
47.193
2
-23.9
65.8
0.75
9.08
9.4305
0.450
0.2326
51.682
3
-21.4
78.4
0.75
8.58
10.4641
0.450
0.2438
54.189
4
-19.2
89.0
0.74
8.08
11.3239
0.444
0.2485
55.970
5
-16.7
101.5
0.73
7.55
12.3473
0.438
0.2531
57.795
6
-14.7
111.7
0.71
7.05
13.1866
0.426
0.2524
59.259
7
-12.7
120.9
0.70
6.58
13.9235
0.420
0.2488
59.233
8
-10.8
130.8
0.68
6.08
14.7422
0.408
0.2434
59.655
9
-9.2
138.6
0.66
5.60
15.3768
0.396
0.2338
59.048
10
-7.6
147.8
0.64
5.09
16.1546
0.384
0.2233
58.147
11
-6.2
155.6
0.62
4.59
16.8096
0.372
0.2095
56.321
12
-4.8
162.6
0.59
4.07
17.3828
0.354
0.1921
54.253
13
-3.7
169.4
0.57
3.57
17.9661
0.342
0.1741
50.911
14
-2.7
175.2
0.54
3.07
18.4574
0.324
0.1538
47.476
15
-1.9
181.4
0.51
2.56
19.0101
0.306
0.1321
43.173
表2管路特性曲线测定实验数据记录
水温：
290C水的密度：
996.0kg/m3
序号
电机频率
电机功率
入口压力P1
出口压力P2
流量Q
压头H
Hz
KW
（MPa）
（MPa）
（m3/h）
（m）
1
50
0.79
-20.7
80.3
8.48
10.3370
2
47
0.70
-18.9
72.1
7.99
9.3135
3
44
0.55
-16.6
63.0
7.50
8.1468
4
41
0.46
-14.4
54.8
7.02
7.0824
5
38
0.38
-12.5
47.1
6.53
6.0998
6
35
0.30
-10.7
39.7
6.02
5.1582
7
32
0.23
-8.9
32.6
5.52
4.2474
8
29
0.19
-7.3
26.9
5.01
3.5002
9
26
0.14
-5.9
20.9
4.50
2.7429
10
23
0.12
-4.6
15.6
3.98
2.0674
11
20
0.10
-3.5
11.2
3.44
1.5045
12
17
0.07
-2.4
7.5
2.90
1.0132
13
14
0.05
-1.6
4.5
2.35
0.6243
14
11
0.04
-0.8
2.2
1.76
0.3070
15
8
0.01
-0.3
0.4
1.14
0.0716
实验分析
一．
离心泵的特性曲线
根据实验数据做出H—Q曲线，N—Q曲线，η—Q曲线，如右图。
由图可知离心泵的扬程H随着流量Q的增大而减小；在一定的流量范围内，离心泵的轴功率N随着流量Q的增大而增大；离心泵的效率η与流量Q呈二次函数关系，效率η先随着流量Q的增大而提高，并在流量Q=6.2m3/h时达到最大，之后增大流量Q效率η减小。
适宜操作区为Q=5.0~7.5m3/h，此时离心泵的效率在一个最大的范围。
二．管路特性曲线
由实验数据做出He—Q曲线，由图可知：
离心泵的实际扬程He与流量Q呈二次函数关系，He=K+BQ2，（K，B均为常数），流量Q越大，实际扬程He越大。
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