中国地质大学 化工原理实验 离心泵特性曲线的测定实验

中国地质大学（武汉）材料与化学学院

实验名称：离心泵特性曲线的测定实验指导老师：刘惠仙

姓名：

班级：

日期：2013年10月29日

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实验二 离心泵特性曲线的测定实验

一、实验内容

测定一定转速下离心泵的特性曲线。

二、实验目的

1、了解离心泵的结构特点，熟悉并掌握离心泵的工作原理和操作方法。

2、掌握离心泵特性曲线测定方法。

三、基本原理

离心泵是工业上最常见的液体输送机械之一，离心泵的特性，通常与泵的

结构、泵的转速以及所输送液体的性质有关，影响因素很多。因此离心泵的特

性只能采用实验的方法实际测定。

在泵的进口管分别安装上真空表和压力表，则可根据伯努利方程得到扬程

的计算公式

g

u u h g P g P H 22122012e -++-=ρρ ① 式①中h 0——二测压点截面之间的垂直距离，m ；

P 1——真空表所处截面的绝对压力，MPa ；

P 2——压力表所处截面的绝对压力，MPa ；

u 1——泵进口管流速，m/s ；

u 2——泵出口管流速，m/s ；

H e ——泵的实际扬程，m 。

由于压力表和真空表的读数均是表示两测压点处的表压，因此，式①可表

示为

2g

u -u 212

20e +++=h H H H 真压 ② 其中

g

2ρP H =压 ③ g

P H ρ1=真 ④ 式③、④中的P 2和P 1分别是压力表和真空表的显示值。

离心泵的效率为泵的有效功率与轴功率之比值，

中国地质大学（武汉） 化工原理实验

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e 轴

N N =η ⑤ 式⑤中η——离心泵的效率；

N e ——离心泵的有效功率，kW ；

N 轴——离心泵的轴功率，kW 。

有效功率可用下式计算

][e W g Q H N e ρ= ⑥

或

][102

kW Q H N e e ρ= ⑦

泵的轴功率是由泵配置的电机提供的，而输入电机的电能在转变成机械能

时亦存在一定的损失，因此，工程上有意义的是测定离心泵的总效率（包括电

机效率的转动效率）。 电轴总ηηη= ⑧

实验时，使泵在一定转速下运转，测出对应于不同流量的扬程、电机输入

功率、效率等参数值，将所有数据整理后用曲线表示，即得泵的特性曲线。

四、实验设计

实验设计包括实验操作方案的确定，数据测定点及测试方法和操作控制及

控制方法的确定，以及实验装置流程的设计。

实验方案

用自来水做实验物料；在离心泵转速一定的条件下，测定不同流速下离心

泵进、出口压力和电机功率，即可由式⑤、⑥和⑦计算出相应的扬程、功率和

效率；在实验布点时，要考虑到泵的效率随流量变化的趋势。

测试点及测试方法

根据实验原理，需测定的原始数据有：泵两端的压力P 1和P 2，离心泵电机

功率N e ，流量Q 、水温t （以确定水的密度），以及进出口管路管径d 1和d 2，

据此可配置相应的测试点和测试仪表。

离心泵出口压力P 2由压力表测定

离心泵入口压力P 1由真空表测定

流量由装置设在管路中的涡轮流量计测定，涡轮流量计在安装时，必须保

证仪表前后有足够的直管稳定段和水平段，涡轮流量计的二次显示仪表采用数

字电子仪表，其流量计算为

ξ

f Q =

离心泵特性曲线的测定实验

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其中Q ——流量，L/s ；

ƒ——流量计的转子频率；

ξ——涡轮流量计的仪表系数。

电机功率采用数字仪表测量

N 电=15×显示读数（kW ）

水的温度由水银温度计测定，温度计安装在泵出口管路的上方。

原始数据记录表格式如下表所示。

表2-1 离心泵特性曲线测定原始数据表

涡轮流量变送器编号

990433 涡轮流量变送器仪表常数 327.16 泵进口管径d 1

40 mm 泵出口管径d 2 32 mm 泵型号

1½BL-6 泵转速 2900 r/min 水温 22 ℃

No.

涡轮流量计 频率f 真空表P 1 （MPa ） 压力表P 2 （MPa ） N 显示（W ） N 电（W ） 1

1190 0.0000 0.143 83.5 1252.5 2

1145 0.0000 0.152 83.2 1248.0 3

1106 0.0000 0.158 83.0 1245.0 4

1062 0.0000 0.163 81.1 1216.5 5

1023 0.0000 0.170 79.0 1185.0 6

979 0.0000 0.176 78.5 1177.5 7

924 0.0000 0.183 76.3 1144.5 8

874 0.0000 0.188 75.0 1125.0 9

825 0.0000 0.194 72.7 1090.5 10

773 0.0000 0.200 70.5 1057.5 11

723 0.0000 0.204 67.6 1014.0 12

669 0.0000 0.209 66.0 990.0 13

625 0.0000 0.212 65.5 982.5 14

570 0.0000 0.217 64.0 960.0 15

522 0.0000 0.220 61.0 915.0 16

422 0.0000 0.223 56.5 847.5 17

321 0.0000 0.228 52.1 781.5 18

234 0.0000 0.230 48.5 727.5 19

111 0.0000 0.231 40.5 607.5 20

0 0.0000 0.232 37.4 561.0

控制点和调节方法