泵特性综合实验系统指导书与报告

泵特性综合实验系统 指导书与实验报告

毛 根 海

浙江大学

2006年6月

国 家 工 科 力 学 基 地 水 利 实 验 室

单泵特性曲线测定实验

指导书与实验报告

一、实验目的与要求

1、掌握水泵的基本测试技术，了解实验设备及仪器仪表的性能和操作方法；

2、测定P—100自吸泵单泵的工作特性，作出特性曲线；

二、仪器简介

1、仪器装置简图如图2.1所示。（单泵实验选定1#泵为实验泵）

图2.1 泵特性综合实验仪装置图

1．5#流量调节阀2．2#实验泵3．功率表4．1# 实验泵

5．4#流量调节阀6．输水管道7．文透利流量计8．压差电测仪

9．蓄水箱10．2#泵压力表11．2#泵稳压罐12．光电转速仪

13．2#进水阀14．3#进水阀15．1#泵稳压罐16．进水管道

17．压力真空表18．1#泵压力表19．1#进水阀

2、实验条件设置：单泵特性曲线测定实验，选定1#泵作为实验泵，需关闭2#、3#、5#阀门。

1

2

三、实验原理

对应某一额定转速n ，泵的实际扬程H ，轴功率N ，总效率η与泵的出水流量Q 之间的关系以曲线表示，称为泵的特性曲线，它能反映出泵的工作性能，可作为选择泵的依据。

泵的特性曲线可用下列三个函数关系表示

H = f 1(Q )； N = f 2(Q )； η = f 3(Q )

这些函数关系均可由实验测得，其测定方法如下：

1)、流量Q （10-6 m 3/s ）

用文透利流量计7、压差电测仪8测量，并据下式确定Q 值

Q = A (Δh )B （1）

式中： A 、B —— 预先经标定得出的系数，随仪器提供；

Δh —— 文丘里流量计的测压管水头差，由压差电测仪8读出

（单位cm 水柱）；

Q —— 流量（10-6m 3/s ）

2)、实际扬程H （m 水柱）

泵的实际扬程系指水泵出口断面与进口断面之间总能头差，是在测得泵进、出口压强，流速和测压表表位差后，经计算求得。由于本装置内各点流速较小，流速水头可忽略不记，故有：

H = 102 (h d - h s ) （2）

式中 H —— 扬程（m 水柱）；

h d —— 水泵出口压强（MPa ）；

h s —— 水泵进口压强（MPa ），真空值用“－”表示。 3)、轴功率（泵的输入功率）N （W ）

电η⋅=0P N （3） P K P ⋅=0 （4）

3

100/])100

()100()100([02030d P

c P b P a η+++=电 （5）

式中：K —— 功率表表头值转换成实际功率瓦特数的转换系数；

P —— 功率表读数值（W ）；

电η—— 电动机效率；

a 、

b 、

c 、

d —— 电机效率拟合公式系数，预先标定提供。

4)、总效率η

%100⨯=

N

gHQ

ρη （6） 式中： ρ —— 水的容重1000 kg/m 3；

g —— 重力加速度（g = 9.8 m/s 2）。

5)、实验结果按额定转速的换算

如果泵实验转速n 与额定转速n sp 不同，且转速满足%20%100/)(<⨯-sp sp n n n ，则应将实验结果按下面各式进行换算；

)(

0n n Q Q sp = （7） 20)(n n H H sp

= （8） 30)(

n

n N N sp

= （9）

ηη=0 （10）

式（7）~ （10）中带下标“0”的各参数都指额定转速下的值。

四、实验步骤与方法

1）实验前，必须先对照图2.1，熟悉实验装置各部分名称与作用，检查水系统和电系统的连接是否正确，蓄水箱的水量是否达到规定要求。记录有关常数。

2）泵启动与系统排气：全开1# 、4#阀，启动1# 实验泵，再打开功率表开关（泵启动前，功率表开关3一定要置于“关”的位置）。待输水管道6中气体排尽后，关闭4#阀，排除电测仪8中压差传感器两连接管内的气泡。

3）压差电测仪8调零：在4#阀全关(即流量为零) 状况下，电测仪应显示为零，否则应调节其调零旋钮使其显示为零。

4）在1# 阀全开情况下，调节4#阀，控制1# 实验泵的出水流量。

5）测记功率表3的表值，同时测记电测仪8、压力表18与真空压力表17的表值。

6）测记转速：将光电测速仪射出的光束对准贴在电机转轴端黑纸上之反光纸，即可读出轴的转速。转速须对应每一工况分别测记。

7）按上述步骤4)～6)，调节不同流量，测量7 ～13次。

8）在4#阀半开情况下（压力表18读数值约在0.05MPa左右），调节1#进水阀来控制泵的出水流量，在不同开度下，按上述第4、5、6步骤测量2～3次，其中一次应使真空压力表17之表值达-0.07 MPa左右。

9）实验结束，先关闭功率表电源，再关闭水泵电源，检查电测仪8是否为零，如不为零应进行修正。最后关闭电测仪电源。

五、实验成果及要求

1）有关常数实验装置台号No. 2

流量换算公式系数A = B =

电动机效率换算公式系数：

a =

b =

c =

d =

功率表转换系数K =

泵额定转速n sp= (r/min)

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