船舶辅机实验指导
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通过试验获得了绘制性能曲线的全部数据，但这些数据必须根据 额定转速的换算整理后才能绘制曲线。
par 1.0 0.6 0.2
2
4
6%
1.流量计算
Q试=f/ (l/s)
式中： Q试——试验得到的流量（L/S） f——频率数（Hz) ——流量计修正系数。
2.扬程计算
式中：
H试
（Z2
Z
1)
(
P2 P1 g
)
KQ 2
Z1，Z2——泵出、进口测压仪表到叶轮中心的垂直高度（m)
——介质密度（Kg/m3)；g——重力加速度m/s2；KQ2——动扬 程
（m)；H试——实测总扬程（m)； 假设：Z1=Z2，则Z1-Z2=0；V1=V2则V1-V2=0
上式可简化为：
H试
P2 P1
g
(m)
3.轴功率计算
ｎｎ试额
２
（Ｌ／Ｓ）
式中：
Ｑ额、Ｈ额、Ｐ额、Ｐ额入机、（ＮＰＳＨ）额——换算 成额定转速下性能数据。 Ｑ试、Ｈ试、Ｐ试、Ｐ试入机、（ＮＰＳＨ）试——实测 转速下性能数据。
n额——泵的额定转速 n试——泵的实测转速
７．性能试验数据记录
测定数据 序
换算成额定转速（１４５０ ｒ／ｍｉｎ）下计算值
６
７
８
８．泵的汽蚀数据记录
测定数据
序
流量 轴功率 扬 转速
m３／ｈ ＫＷ 程 ｒ／
号
m ｍｉ
ｎ
１
进口 压力
ＭＰ ａ
换算成额定转速（１４５０ｒ／ ｍｉｎ）下计算值
流轴 量功 m３ 率 ／ｈ Ｋ
Ｗ
扬程 m
汽蚀余 量
效 率
（ ％）
２
３
４
９．曲线绘制 性能曲线包括：扬程、轴功率、效率与流量的关系曲线 以横座标表示流量，纵坐标表示表示扬程、轴功率、和效率
泵的试验数据必须换算成额定转速下的性能参数，才能作为试验结果。
根据相似定理：
ＰＱ额额＝＝ＱＰ试试ｎｎｎｎ试额试额３
（Ｌ／Ｓ） （ＫＷ）
Ｈ额＝Ｈ试 ｎ ｎ试 额
２
（ｍ）
Ｐ额入机＝Ｐ
试入机
ｎ ｎ试 额
３
（ＫＷ）
(
NPSH
)额＝（ＮＰＳＨ）试
流量 轴功率 扬程
号 m３／ｈ ＫＷ
m
１
转速
ｒ／ ｍｉ ｎ
进口 压力
ＭＰ ａ
流量 m３／ｈ
轴功 率
ＫＷ
扬程 m
效 率
（ ％）
２
３
４
测定数据
换算成额定转速（１４５０ｒ
序
／ｍｉｎ）下计算值
流量 轴功 号 m３／ｈ 率
ＫＷ
５
扬程 m
转速
ｒ／ ｍｉ ｎ
进口 压力
ＭＰ ａBiblioteka 流量 m３／ｈ轴功 率
ＫＷ
扬程 m
效率 （％）
水泵型号ISG65-100，系统采用闭式，精度等级为 GB3216—
89所要求的B级精度。
稳流筒 流量调节阀
流 量 计
真空泵
稳流筒
直径1.6 汽蚀筒
图1-1 水泵试验台系统图 离心泵
四、实验方法与步骤
(一) 离心泵定速性能实验 1.性能试验是对离心泵的扬程、功率和效率与流量之间的关系 借助计算机测试系统采集相关数据处理后用曲线和数据科学直 观的表达出来。 2.按照编定的工况表从零流量做起，徐徐开启出口阀到流量最 大点，每工况点必须待所有仪表显示数据稳定后，同时采下流 量、进出口压力、转速、轴功率值，依次做到最后一点。每个 采样点均应有足够的采样持续时间，以获得一致的结果和达到 预期的试验精度。 3.对于每点的参数波动应稳定在GB3216—1989标准表6规定的范 围内时，方可进行记录（采集），设计工况点应重复检测一次。
汽化压力（Mpa)
H1
Z1
p1
g
V12 2g
则（NPSH）试
( Pb
g
P1
g
Pv
g
)
Z1
V12 2g
Pb
P1 Pv
g
Z1
V12 2g
(m)
５．效率计算
机组＝
ｇＱＨ
Ｐ输入
１０－６（％）
泵＝
ｇＱＨ Ｐ轴
１０－６
（％）
６．换算成额定转速下的性能参数
汽蚀曲线是扬程与汽蚀余量变化的曲线，以横坐标表示、汽蚀 余量纵坐标表示扬程。
（二）汽蚀试验
1.汽蚀试验是在封闭的台位上进行，采用抽真空的方法逐渐降低泵 进口处压力，直至发生汽蚀；
2.水泵汽蚀余量的测定范围是在泵工作范围内小流量点、规定流量 点和大流量点的三个以上不同工况分别进行。测量时要使流量必 须保持恒定，对每一个流量点不同汽蚀余量值不宜少于15个试验 点，个别汽蚀性能差的泵，可根据测定情况而定；
式中： P试
M n 974 g
P试——轴功率Kw；M——转矩N.m；n ——转速r/min；g——重力加速度 m/s2；
4.汽蚀余量的计算
式中：
(NPSH )试
H1
( pb
g
Pv
g
)
（NPSH）试——实测气蚀余量值（m)；H1——泵进口总扬程（m)；Pb——
大气压力（Pa)； ——介质密度（Kg/m3); g——重力加速度m/s2；Pv——
船舶辅机实验指导
适用于轮机工程、能源动力系 统与自动化、油气储运
实验一 离心泵性能实验
一、实验内容
1.离心泵的定速特性实验 2.离心泵汽蚀试验
二、实验目的
使学生学会离心泵的操作使用，验证离心 泵的定速特性和汽蚀特性曲线
三、实验装置与设备
1．实验装置
离心泵试验装置管路系统图为图1-1所示。
2．实验设备：
3.试验第一点汽蚀筒内必须通大气，此点的性能应与性能试验点的 相应的流量点的性能要相吻合。
4.判别临界汽蚀点是根据通大气时扬程下降值达到（2+k/2)H/100时 汽蚀余量作为临界汽蚀余量值。
式中：K——型式数，K=2nQ1/2/60(gH)3/4
• 气穴：液体中出现的气泡和汽泡。
• 气蚀：叶片入口附近的压强≤输送温度下液体的饱和蒸气压，
产生气泡和汽泡（低压区）→气泡和汽泡破裂（高压区） →
产生局部真空→出现水力冲击现象
气蚀的危害：气蚀发生 时产生噪音和震动，叶 轮局部在巨大冲击的反 复作用下，表面出现斑 痕及裂纹，甚至呈海棉 状逐渐脱落，液体流量 明显下降，同时压头、 效率也大幅度降低，严 重时会输不出液体。
五.性能参数计算，换算及绘制曲线
par 1.0 0.6 0.2
2
4
6%
1.流量计算
Q试=f/ (l/s)
式中： Q试——试验得到的流量（L/S） f——频率数（Hz) ——流量计修正系数。
2.扬程计算
式中：
H试
（Z2
Z
1)
(
P2 P1 g
)
KQ 2
Z1，Z2——泵出、进口测压仪表到叶轮中心的垂直高度（m)
——介质密度（Kg/m3)；g——重力加速度m/s2；KQ2——动扬 程
（m)；H试——实测总扬程（m)； 假设：Z1=Z2，则Z1-Z2=0；V1=V2则V1-V2=0
上式可简化为：
H试
P2 P1
g
(m)
3.轴功率计算
ｎｎ试额
２
（Ｌ／Ｓ）
式中：
Ｑ额、Ｈ额、Ｐ额、Ｐ额入机、（ＮＰＳＨ）额——换算 成额定转速下性能数据。 Ｑ试、Ｈ试、Ｐ试、Ｐ试入机、（ＮＰＳＨ）试——实测 转速下性能数据。
n额——泵的额定转速 n试——泵的实测转速
７．性能试验数据记录
测定数据 序
换算成额定转速（１４５０ ｒ／ｍｉｎ）下计算值
６
７
８
８．泵的汽蚀数据记录
测定数据
序
流量 轴功率 扬 转速
m３／ｈ ＫＷ 程 ｒ／
号
m ｍｉ
ｎ
１
进口 压力
ＭＰ ａ
换算成额定转速（１４５０ｒ／ ｍｉｎ）下计算值
流轴 量功 m３ 率 ／ｈ Ｋ
Ｗ
扬程 m
汽蚀余 量
效 率
（ ％）
２
３
４
９．曲线绘制 性能曲线包括：扬程、轴功率、效率与流量的关系曲线 以横座标表示流量，纵坐标表示表示扬程、轴功率、和效率
泵的试验数据必须换算成额定转速下的性能参数，才能作为试验结果。
根据相似定理：
ＰＱ额额＝＝ＱＰ试试ｎｎｎｎ试额试额３
（Ｌ／Ｓ） （ＫＷ）
Ｈ额＝Ｈ试 ｎ ｎ试 额
２
（ｍ）
Ｐ额入机＝Ｐ
试入机
ｎ ｎ试 额
３
（ＫＷ）
(
NPSH
)额＝（ＮＰＳＨ）试
流量 轴功率 扬程
号 m３／ｈ ＫＷ
m
１
转速
ｒ／ ｍｉ ｎ
进口 压力
ＭＰ ａ
流量 m３／ｈ
轴功 率
ＫＷ
扬程 m
效 率
（ ％）
２
３
４
测定数据
换算成额定转速（１４５０ｒ
序
／ｍｉｎ）下计算值
流量 轴功 号 m３／ｈ 率
ＫＷ
５
扬程 m
转速
ｒ／ ｍｉ ｎ
进口 压力
ＭＰ ａBiblioteka 流量 m３／ｈ轴功 率
ＫＷ
扬程 m
效率 （％）
水泵型号ISG65-100，系统采用闭式，精度等级为 GB3216—
89所要求的B级精度。
稳流筒 流量调节阀
流 量 计
真空泵
稳流筒
直径1.6 汽蚀筒
图1-1 水泵试验台系统图 离心泵
四、实验方法与步骤
(一) 离心泵定速性能实验 1.性能试验是对离心泵的扬程、功率和效率与流量之间的关系 借助计算机测试系统采集相关数据处理后用曲线和数据科学直 观的表达出来。 2.按照编定的工况表从零流量做起，徐徐开启出口阀到流量最 大点，每工况点必须待所有仪表显示数据稳定后，同时采下流 量、进出口压力、转速、轴功率值，依次做到最后一点。每个 采样点均应有足够的采样持续时间，以获得一致的结果和达到 预期的试验精度。 3.对于每点的参数波动应稳定在GB3216—1989标准表6规定的范 围内时，方可进行记录（采集），设计工况点应重复检测一次。
汽化压力（Mpa)
H1
Z1
p1
g
V12 2g
则（NPSH）试
( Pb
g
P1
g
Pv
g
)
Z1
V12 2g
Pb
P1 Pv
g
Z1
V12 2g
(m)
５．效率计算
机组＝
ｇＱＨ
Ｐ输入
１０－６（％）
泵＝
ｇＱＨ Ｐ轴
１０－６
（％）
６．换算成额定转速下的性能参数
汽蚀曲线是扬程与汽蚀余量变化的曲线，以横坐标表示、汽蚀 余量纵坐标表示扬程。
（二）汽蚀试验
1.汽蚀试验是在封闭的台位上进行，采用抽真空的方法逐渐降低泵 进口处压力，直至发生汽蚀；
2.水泵汽蚀余量的测定范围是在泵工作范围内小流量点、规定流量 点和大流量点的三个以上不同工况分别进行。测量时要使流量必 须保持恒定，对每一个流量点不同汽蚀余量值不宜少于15个试验 点，个别汽蚀性能差的泵，可根据测定情况而定；
式中： P试
M n 974 g
P试——轴功率Kw；M——转矩N.m；n ——转速r/min；g——重力加速度 m/s2；
4.汽蚀余量的计算
式中：
(NPSH )试
H1
( pb
g
Pv
g
)
（NPSH）试——实测气蚀余量值（m)；H1——泵进口总扬程（m)；Pb——
大气压力（Pa)； ——介质密度（Kg/m3); g——重力加速度m/s2；Pv——
船舶辅机实验指导
适用于轮机工程、能源动力系 统与自动化、油气储运
实验一 离心泵性能实验
一、实验内容
1.离心泵的定速特性实验 2.离心泵汽蚀试验
二、实验目的
使学生学会离心泵的操作使用，验证离心 泵的定速特性和汽蚀特性曲线
三、实验装置与设备
1．实验装置
离心泵试验装置管路系统图为图1-1所示。
2．实验设备：
3.试验第一点汽蚀筒内必须通大气，此点的性能应与性能试验点的 相应的流量点的性能要相吻合。
4.判别临界汽蚀点是根据通大气时扬程下降值达到（2+k/2)H/100时 汽蚀余量作为临界汽蚀余量值。
式中：K——型式数，K=2nQ1/2/60(gH)3/4
• 气穴：液体中出现的气泡和汽泡。
• 气蚀：叶片入口附近的压强≤输送温度下液体的饱和蒸气压，
产生气泡和汽泡（低压区）→气泡和汽泡破裂（高压区） →
产生局部真空→出现水力冲击现象
气蚀的危害：气蚀发生 时产生噪音和震动，叶 轮局部在巨大冲击的反 复作用下，表面出现斑 痕及裂纹，甚至呈海棉 状逐渐脱落，液体流量 明显下降，同时压头、 效率也大幅度降低，严 重时会输不出液体。
五.性能参数计算，换算及绘制曲线