离心泵特性曲线地测定.doc

实用标准文案 精彩文档 离心泵特性曲线的测定 实验目的 了解离心泵的结构与特性，熟悉离心泵的使用。 测定离心泵在恒定转速下的特性曲线，并确定泵的最佳工作范围。 熟悉孔板流量计的构造、性能及安转方法。 测量孔板流量计的孔流系数C随雷若数Re变化的规律。 测定管路特性曲线。 基本原理 离心泵的主要性能参数有流量Q、压头H、效率和轴功率N，在一定转速下，离心泵的送液能力（流量）可以通过调节出口阀门使之从零至最大值间变化。而且，当期流量变化时，泵的压头、功率、及效率也随之变化。因此要正确选择和使用离心泵，就必须掌握流量变化时，其压头、功率、和效率的变化规律、即查明离心泵的特性曲线。 1、扬程H的测定与计算 取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2截面，列机械能衡算方程： 因两截面间的管长很短，通常将其阻力项归并到泵的损失中，且泵的进出口为等径管则有 式中 H0 ：泵出口和进口的位差，对于磁力驱动泵32CQ-15装置，H0=0.3m ρ：流体密度，kg/m3 ； p1、p2：分别为泵进、出口的压强，Pa； u1、u2：分别为泵进、出口的流速，m/s； z1、z2：分别为真空表、压力表的安装高度，m。 2、轴功率N的测量与计算 N=N电k 式中—N电为泵的轴功率，k为电机传动效率，取k=0.9 3、效率η的计算 泵的效率η是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。反映泵的水力损失、容积损失和机械损失的大小。泵的有效功率Ne可用下式计算： 故泵的效率为 4、泵转速改变时的换算 在绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为某一定转速n￠ 下（可取离心泵的额定转速）的数据。换算关系如下： 流量 扬程 轴功率 效率 5、管路特性曲线H-Q 在一定的管路上，泵提供的压头和流量必然与管路所需的压头和流量一致。若将泵的特性曲线与管路特性曲线绘制在同一坐标图上，两曲线的交点即为泵在该管路的工作点。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。 其中 当H=He时，调节流量，即可得到管路特性曲线H-Q 6、孔板流量计孔流系数的测定 孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用， 造成孔板前后压强差，作为测量依据。 根据伯努利方程式，暂不考虑能量损失， 可得 或 管径为d1,孔板锐孔直径为d0，流体流经孔板后所形成的缩脉的直径为d2，流体密度为ρ，孔板前测压导管截面处和缩脉截面处的速度和压强分别为u1、u2与p1、p1,由于缩脉的位置随流速的变化而变化，故缩脉的截面积A2难以知道，而孔口的截面积已知，可用孔板孔径处的u0来代替u2，考虑到流体因局部阻力损失而造成的能量损失，用校正系数C校正后，有： 对于不可压缩流体，根据连续性方程有： 经过整理可得： 令则又可简化为： 根据u0和A0即可算出流体的体积流量： m3/s 或 m3/s 式中 Q——流体的体积流量，m3/s Δp——孔板压差，Pa A0——孔口面积，m2 ρ——流体的密度，kg/m3 C0——孔流系数 孔流系数的大小由孔板锐孔的形状、测压口的位置、孔径与管径比和雷诺数共同决定，具体数值由实验确定。当d0/d1一定，雷若数超过一定数值后，C0为常数。 实验装置与流程 实验装置与流程 离心泵特性曲线测定装置流程如下图 四、实验步骤及注意事项 1、实验步骤 （1）实验用水准备：清洗水箱，并加装实验用水 （2）离心泵排气：通过灌泵漏斗给离心泵灌水，排除泵内气体 （3）仪表自检情况，打开泵进口阀，关闭出口阀，试开离心泵，检查电机运转时声音是否正常，离心泵运转的方向是否正确。 （4）开启离心泵，当泵的转速达到额定转速后打开出口阀。 （5）实验时，通过组态软件或仪表逐渐改变出口流量调节阀的开度，待仪表示数稳定后，读取相应数据。（离心泵特性实验主要获取的实验数据为：流量Q，泵进口压力P1，泵出口压力p2、电机功率N电、泵转速n，及流体温度t和测压点高度差H0）（H0=0.30m）。 （6）测定管路特性曲线时，固定阀门开度，改变离心泵电机频率，测定液体的流量，改变离心泵电机频率，测定液体的流量，离心泵进出、口压力以及电机的频率。 （7）实验时，记录流量及孔板两端的压降，测定孔板流量计的C0~Re之间的关系，并计算孔流系数C0。