实验二 流体机械输送机械实验
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1
南京工业大学化工原理实验报告
速下的数值，以此绘制出泵的特性曲线：
V2 n2 H 2 n2 H 2 n2 V1 n1 ； H1 n1 H1 n1 ；
2 3
（5）效率η的计算 泵的有效功率 Ne 可用下式计算：
Ne ρHVg
电机功率/kW 0.837 0.832 0.894 0.918 0.935 0.972 1.033 1.054 1.084 1.123 1.152 1.203
计算示例：
H
p 2 - p1 2900 2 （150.9 7.7） 103 2900 2 （ ） （ ） 15.82m ρg 2948 9.811000 2948
3
p1（真空表） p （压力表） 2 转速/（r/min） /kPa /kPa -2.5 -2.6 -3.1 -3.8 -4.6 -6.1 -7.7 -8.9 -10.8 -12.9 -14.4 -16.9 194.2 192 186.8 181.6 173.8 163.2 150.9 140.7 129 109.4 94.7 78.3 2958 2952 2950 2948 2942 2936 2932 2931 2928 2921 2917 2916
0.751 0.771 0.785 0.816 0.868 0.885 0.911 0.943 0.968 1.011
0.420 0.484 0.538 0.566 0.565 0.581 0.583 0.543 0.513 0.463
图 2-2
离心泵性能曲线
该离心泵较为适宜的工作范围在 13m3/h 左右，此时泵的做功效率最高达到 60%，额定扬程约 15m，额定轴功率约 0.86kW。
二、 基本原理
（1）流量 V 的测定 采用涡轮流量计测量流量，积算仪显示流量值 V（m3/h）。 （2）扬程 H 的测定与计算 在泵进出口取截面列伯努利方程：
2 p 2 - p1 u2 2 - u1 H Z2 - Z1 ρg 2g
（2-1）
式中
p1，p2——泵进、出口的压强，Pa； ρ——液体密度，kg/m3； g——重力加速度，m/s2； u1，u2——泵进、出口的流量，m/s。 当进出口管径一致、真空表和压力表安装高度一致，上式即为：
（1）仪表上电：打开总电源开关，打开仪表电源开关； （2）关闭离心泵排水阀，打开排气阀，打开离心泵灌水漏斗下的灌水阀， 对水泵进行灌水；排水阀出水后关闭泵的灌水阀，再关闭排气阀； （3）按下离心泵启动按钮，启动离心机，把排水阀开到最大，开始进行离 心泵性能曲线测定实验； （4）实验方法：调节排水阀开度，使阀门全开。等流量稳定时，流量 V、 点轴功率 N、电机转速 n、水温 t、真空表读数 p1 和出口压力表读数 p2 并记录； 关小阀门减小流量，重复上述操作，测得另一流量下对应的数据，流量控制在
南京工业大学化工原理实验报告
实验二、
实验日期： 2016.10.29
流体输送机械实验
一、 实验目的
1、了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作。 2、测定恒定转速下离心泵的有效扬程（H）、轴功率（N）以及总效率（η）与 有效流量（V）之间的曲线关系。 3、掌握离心泵流量调节的方法和涡轮流量传感器及智能流量积算仪的工作原理 和使用方法。 4、学会使用功率表测量电机功率的方法。 5、学会压力表、真空表的工作原理和使用方法。
故
（2-4） （2-5）
η Ne/N ρHVg/N
式中，H 为泵的扬程。
三、 实验装置与流程
图 2-1
流体流动阻力测定实验装置流程
实验装置如图 3-5 所示，主要由水箱、泵、功率表、转速传感器、涡轮流量 变送器、压差传感器，不同管径、材质的管子，各种阀门和管件等组成。
四、 实验步骤与注意事项
4
南京工业大学化工原理实验报告
为可能的原因是什么？ 答：若泵内无液体，则当离心泵运转时，其内部的气体造成气缚，使离心泵 吸不上液体。 （3） 为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其 他方法调节流量？ 答：如果在泵的进口侧调节流量，当阀门关小时，会出现进口处压强过小， 形成气蚀，因此要用泵的出口阀门调节流量。 （4）正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？ 答：合理。安装阀门能方便检修，因此安装阀门是合理的。
பைடு நூலகம்
六、 实验结果讨论
（1）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：从图中可以看出，轴功率随流量的增大而增大，当流量为零时，功率最 小，若开机时阀门开大，则电机的瞬时功率很大，会对电机造成损害。因此，离 心泵应在出口阀关闭时启动，以防止电机过载。 （2） 启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认
H
p 2 - p1 ρg
（2-2）
（3）轴功率 N 的测量与计算 采用功率表测量电机功率 N 电机，用电机功率乘以电机效率η电机即得泵的轴 功率。
N N电机 η电机
式中
（2-3）
N——泵的轴功率，W； η——电机功率，读泵铭牌 0.84，无量纲。 （4）转速的测定与计算 泵轴的转速由电磁传感器采集，数值式转速表直接读出，单位：r/min； 依据比例定律， 将不同转速下测得的流量，压头和轴功率换算到同一标定转
5
3
轴功率 N/kW 0.703 0.699
效率η 0.271 0.368
南京工业大学化工原理实验报告
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
6.19 7.49 8.77 10.07 11.37 12.65 13.95 15.29 16.58 17.90
18.71 18.29 17.67 16.84 15.82 14.93 13.98 12.29 10.99 9.60
N N电机 η电机 1.033 0.84 0.868 1000 15.82 11.37 9.81 3600 0.565 868
η Ne/N ρHVg/N
表 2-2
离心泵性能曲线测定实验数据处理结果
实验次数 1 2
流量/（m3/h） 3.63 4.93
扬程 H/m 19.27 19.14
2
南京工业大学化工原理实验报告
3~17m3/h 取 10 个点。 （5）实验完毕，关闭水泵排水泵，按下仪表台上的水泵停止按钮，关闭所 有电源。
五、 实验数据及数据处理
表 2-1 离心泵性能曲线测定实验数据记录
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
流量/（m /h） 3.7 5.02 6.3 7.61 8.9 10.19 11.5 12.79 14.08 15.4 16.68 18
南京工业大学化工原理实验报告
速下的数值，以此绘制出泵的特性曲线：
V2 n2 H 2 n2 H 2 n2 V1 n1 ； H1 n1 H1 n1 ；
2 3
（5）效率η的计算 泵的有效功率 Ne 可用下式计算：
Ne ρHVg
电机功率/kW 0.837 0.832 0.894 0.918 0.935 0.972 1.033 1.054 1.084 1.123 1.152 1.203
计算示例：
H
p 2 - p1 2900 2 （150.9 7.7） 103 2900 2 （ ） （ ） 15.82m ρg 2948 9.811000 2948
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p1（真空表） p （压力表） 2 转速/（r/min） /kPa /kPa -2.5 -2.6 -3.1 -3.8 -4.6 -6.1 -7.7 -8.9 -10.8 -12.9 -14.4 -16.9 194.2 192 186.8 181.6 173.8 163.2 150.9 140.7 129 109.4 94.7 78.3 2958 2952 2950 2948 2942 2936 2932 2931 2928 2921 2917 2916
0.751 0.771 0.785 0.816 0.868 0.885 0.911 0.943 0.968 1.011
0.420 0.484 0.538 0.566 0.565 0.581 0.583 0.543 0.513 0.463
图 2-2
离心泵性能曲线
该离心泵较为适宜的工作范围在 13m3/h 左右，此时泵的做功效率最高达到 60%，额定扬程约 15m，额定轴功率约 0.86kW。
二、 基本原理
（1）流量 V 的测定 采用涡轮流量计测量流量，积算仪显示流量值 V（m3/h）。 （2）扬程 H 的测定与计算 在泵进出口取截面列伯努利方程：
2 p 2 - p1 u2 2 - u1 H Z2 - Z1 ρg 2g
（2-1）
式中
p1，p2——泵进、出口的压强，Pa； ρ——液体密度，kg/m3； g——重力加速度，m/s2； u1，u2——泵进、出口的流量，m/s。 当进出口管径一致、真空表和压力表安装高度一致，上式即为：
（1）仪表上电：打开总电源开关，打开仪表电源开关； （2）关闭离心泵排水阀，打开排气阀，打开离心泵灌水漏斗下的灌水阀， 对水泵进行灌水；排水阀出水后关闭泵的灌水阀，再关闭排气阀； （3）按下离心泵启动按钮，启动离心机，把排水阀开到最大，开始进行离 心泵性能曲线测定实验； （4）实验方法：调节排水阀开度，使阀门全开。等流量稳定时，流量 V、 点轴功率 N、电机转速 n、水温 t、真空表读数 p1 和出口压力表读数 p2 并记录； 关小阀门减小流量，重复上述操作，测得另一流量下对应的数据，流量控制在
南京工业大学化工原理实验报告
实验二、
实验日期： 2016.10.29
流体输送机械实验
一、 实验目的
1、了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作。 2、测定恒定转速下离心泵的有效扬程（H）、轴功率（N）以及总效率（η）与 有效流量（V）之间的曲线关系。 3、掌握离心泵流量调节的方法和涡轮流量传感器及智能流量积算仪的工作原理 和使用方法。 4、学会使用功率表测量电机功率的方法。 5、学会压力表、真空表的工作原理和使用方法。
故
（2-4） （2-5）
η Ne/N ρHVg/N
式中，H 为泵的扬程。
三、 实验装置与流程
图 2-1
流体流动阻力测定实验装置流程
实验装置如图 3-5 所示，主要由水箱、泵、功率表、转速传感器、涡轮流量 变送器、压差传感器，不同管径、材质的管子，各种阀门和管件等组成。
四、 实验步骤与注意事项
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南京工业大学化工原理实验报告
为可能的原因是什么？ 答：若泵内无液体，则当离心泵运转时，其内部的气体造成气缚，使离心泵 吸不上液体。 （3） 为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其 他方法调节流量？ 答：如果在泵的进口侧调节流量，当阀门关小时，会出现进口处压强过小， 形成气蚀，因此要用泵的出口阀门调节流量。 （4）正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？ 答：合理。安装阀门能方便检修，因此安装阀门是合理的。
பைடு நூலகம்
六、 实验结果讨论
（1）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：从图中可以看出，轴功率随流量的增大而增大，当流量为零时，功率最 小，若开机时阀门开大，则电机的瞬时功率很大，会对电机造成损害。因此，离 心泵应在出口阀关闭时启动，以防止电机过载。 （2） 启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认
H
p 2 - p1 ρg
（2-2）
（3）轴功率 N 的测量与计算 采用功率表测量电机功率 N 电机，用电机功率乘以电机效率η电机即得泵的轴 功率。
N N电机 η电机
式中
（2-3）
N——泵的轴功率，W； η——电机功率，读泵铭牌 0.84，无量纲。 （4）转速的测定与计算 泵轴的转速由电磁传感器采集，数值式转速表直接读出，单位：r/min； 依据比例定律， 将不同转速下测得的流量，压头和轴功率换算到同一标定转
5
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轴功率 N/kW 0.703 0.699
效率η 0.271 0.368
南京工业大学化工原理实验报告
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
6.19 7.49 8.77 10.07 11.37 12.65 13.95 15.29 16.58 17.90
18.71 18.29 17.67 16.84 15.82 14.93 13.98 12.29 10.99 9.60
N N电机 η电机 1.033 0.84 0.868 1000 15.82 11.37 9.81 3600 0.565 868
η Ne/N ρHVg/N
表 2-2
离心泵性能曲线测定实验数据处理结果
实验次数 1 2
流量/（m3/h） 3.63 4.93
扬程 H/m 19.27 19.14
2
南京工业大学化工原理实验报告
3~17m3/h 取 10 个点。 （5）实验完毕，关闭水泵排水泵，按下仪表台上的水泵停止按钮，关闭所 有电源。
五、 实验数据及数据处理
表 2-1 离心泵性能曲线测定实验数据记录
实验次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
流量/（m /h） 3.7 5.02 6.3 7.61 8.9 10.19 11.5 12.79 14.08 15.4 16.68 18