离心泵性能实验报告(带数据处理)

实验三、离心泵性能实验姓名：杨梦瑶学号：1110700056 实验日期：2014年6月6日

同组人：陈艳月黄燕霞刘洋覃雪徐超张骏捷曹梦珺左佳灵

预习问题：

1.什么是离心泵的特性曲线？为什么要测定离心泵的特性曲线？

答：离心泵的特性曲线：泵的He、P、η与Q V的关系曲线，它反映了泵的基本性能。要测定离心泵的特性曲线是为了得到离心泵最佳工作条件，即合适的流量范围。

2.为什么离心泵的扬程会随流量变化？

答：当转速变大时，，沿叶轮切线速度会增大，当流量变大时，沿叶轮法向速度会变大，所以根据伯努力方程，泵的扬程：

H=（u22- u12）/2g + (p2- p1) / ρg + (z2- z1) +H f

沿叶轮切线速度变大，扬程变大。反之，亦然。

3.泵吸入端液面应与泵入口位置有什么相对关系？

答：其相对关系由汽蚀余量决定，低饱和蒸气压时，泵入口位置低于吸入端液面，流体可以凭借势能差吸入泵内；高饱和蒸气压时，相反。但是两种情况下入口位置均应低于允许安装高度，为避免发生汽蚀和气缚现象。

4.实验中的哪些量是根据实验条件恒定的？哪些是每次测试都会变化，需要记录的？哪些

是需要最后计算得出的？

答：恒定的量是：泵、流体、装置；

每次测试需要记录的是：水温度、出口表压、入口表压、电机功率；

需要计算得出的：扬程、轴功率、效率、需要能量。

一、实验目的：

1.了解离心泵的构造，熟悉离心泵的操作方法及有关测量仪表的使用方法。

2.熟练运用柏努利方程。

3.学习离心泵特性曲线的测定方法，掌握离心泵的性能测定及其图示方法。

4.了解应用计算机进行数据处理的一般方法。

二、装置流程图：

图5 离心泵性能实验装置流程图

1 水箱

2 Pt100温度传感器

3 入口压力传感器 4真空表 5 离心泵 6 压力表

7 出口压力传感器 8 φ48×3不锈钢管图 9 孔板流量计d=24mm 10压差传感器

11 涡轮流量计 12 流量调节阀 13 变频器

三、实验任务：

1．绘制离心泵在一定转速下的H（扬程）~Q（流量）；N（轴功率）~Q；η（效率）~Q三条特性曲线。

2．绘制不同频率下离心泵管路特性曲线

四、实验原理：

1．离心泵的性能参数取决于泵的内部结构，叶轮形式及转速，在恒定转速下，离心泵的性能——扬程、功率和效率与其流量呈一定的函数关系。通常用水做实验测出它们之间的关系以曲线表示，即He～Q、N轴～Q、η～Q称为离心泵的特性曲线。在实验中只要测出泵的流量、进口与出口压力和泵消耗的功率，即可求出泵的特性曲线。

根据流体力学方程，亦即柏努利方程：在离心泵进口、出口之间进行能量衡算，则：u12/2g + p1/ρg + z1 + H= u22/2g + p2/ρg + z2 +H f（m）

H=（u22- u12）/2g + (p2- p1) / ρg + (z2- z1) +H f （m）

由于：阻力损失Hf 可以忽略，则：

H=（u22- u12）/2g + (p2- p1) / ρg + (z2- z1) （m）

Ne= QHρg

η= Ne /N×100℅

p1—进口压力, Mpa，p2—出口压力, MPa，H—扬程,m，

1．Q—流量,m3/s，Ne—有效功率, W，N—轴功率，W

2．管路特性是指输送流体时，管路需要的能量H（即从A到B流体机械能的差值+阻力损失）随流量Q的变化关系。本实验中，管路需要的能量与泵提供给管路的能量平衡相等，计算H的方法同He：

3．

2.0

+

-

=

=

进口表压

出口表压

H

H

H

H

e mH2O

4．虽然计算方法相同，但二者操作截然不同。测量He时，需要固定转速，通过调节阀门改变流量；测量H时，管路要求固定不动，因此只能通过改变泵的转速来改变流量。五、实验准备操作：离心泵的开启

5．开启总电源，使配电箱带电；打开配电箱上泵开关，使变频器带电

6．调节变频器为手动。在变频器通电后，按“P”键，当显示“r0000”时，按“△”或“▽”

键找到参数“P0700”，再按“P”键，调节“△”或“▽”键将其参数值改为1（调成“自动”时该参数设置为“5”），按“P”键将新的设定值输入；再通过“△”或“▽”

键找到参数“P1000”，用同样方法将其设置为“1”；按“Fn”键返回到“r0000”，再按“P”键退出。

7．流量调节阀和双泵并联阀门处于关闭状态。手动按下变频器控制面板上“绿色按钮”启动水泵，再按“△”或“▽”键改变电源频率，使其示数为“50.00”，完成离心泵启动。

六、实验步骤：

1．检查电机和离心泵是否正常运转。打开电机的电源开关，观察电机和离心泵的运转情况，如无异常，就可切断电源，准备在实验时使用。

2．泵特性曲线数据测定。开启离心泵，调节流量调节阀，由小到大逐渐增大流量，按讲义规定测取10组水流量、水温度、功率、进口表压、出口表压数据，注意在数据稳定后再读取记录。

3．管路特性曲线测定。

固定一个阀门开度，通过变频器间隔4Hz调节频率由50到10Hz测取11组水流量、进口表压、出口表压数据。

改变阀门开度，重复上面操作，得到另外两条不同阀门开度下的管路特性曲线

4．实验测定完毕，最后按变频器控制面板上“红色按钮”停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵型号、额定流量、扬程、功率等），关闭配电箱上泵开关和总电源开关。

七、数据记录及处理：

1.测量并记录实验基本参数：

离心泵额定功率：0.55kW 离心泵扬程：21.13m 离心泵流量：1.2-7.2m3/h-1 实验液体：水

实验数据记录及整理：泵特性（转速）：