化工原理实验报告-离心泵试验
江苏大学化工原理实验二__离心泵的性能测定
实验二 离心泵的性能测定实验报告一、 实验目的1. 熟悉离心泵的操作，了解离心泵的结构和特性。
2. 学会离心泵的特性曲线的测定方法。
3. 了解单级离心泵在一定转速下的扬程、轴功率、效率和流量之间的关系。
二、 实验原理离心泵的特性主要指泵的流量、扬程、效率和功率，在一定的转速下，离心泵的流量、扬程、效率和功率均随流量的改变而改变。
即离心泵的三条特性曲线：①扬程和流量的特性曲线()e e Q f H =； ②功率消耗和流量的特性曲线()e Q f N =轴； ③效率和流量的特性曲线()e Q f =η。
与离心泵的设计、加工情况有关，需由实验测定。
三条特性曲线中的Q e 和N 轴由实验测定。
H e 和η由以下格式计算： 由伯努利方程可知：gu u h g pg p H e 22120012-++-=ρρ即gu u h H H H e 221200-+++=真空表压强表 式中：He ——泵的扬程（m ——液柱）压强差H ——压强表测得的表压 真空表H ——真空表测得的真空度 0h ——压强表和真空表中心的垂直距离 0u ——泵的出口管内流体的速度1u ——泵的进口管内流体的速度g ——重力加速度流体通过泵之后，实际得到的有效功率：102ρe e e Q H N =；离心泵的效率：轴N Ne =η。
在实验中，泵的轴功率由所测得的电机的输入功率N 入计算：入电传轴N N ηη=； 式中：e N ——离心泵的有效功率 e Q ——离心泵的输液量 ρ——被输送液体的密度 入N ——电机的输入功率 轴N ——离心泵的轴功率 η——离心泵的效率传η——传动效率，联轴器直接传动时取1.00三、 实验流程1.离心泵2.真空表3.压力表4.流量计5.循环水箱6.引水阀7.上水阀8.调节阀 9.排水阀 10.底阀四、 实验操作步骤1.关闭调节阀。
2.开启引水阀，反复开启和关闭放气阀，尽可能排除泵内的空气。
排气结束，关闭引水阀。
离心泵性能实验报告
北京化工大学化工原理实验报告实验名称：离心泵性能实验班级：化工100学号： 2010姓名：同组人：实验日期：一、报告摘要：本次实验通过测量离心泵工作时，泵入口真空表真P 、泵出口压力表压P 、孔板压差计两端压差P ∆、电机输入功率Ne 以及流量Q （t V ∆∆/）这些参数的关系，根据公式0e H H H H ++=压力表真空表、转电电轴ηη••=N N 、102e ρ⋅⋅=He Q N 以及轴N Ne =η可以得出离心泵的特性曲线；再根据孔板流量计的孔流系数ρp u C ∆=2/0与雷诺数μρdu =Re 的变化规律作出Re 0-C 图，并找出在Re 大到一定程度时0C 不随Re 变化时的0C 值；最后测量不同阀门开度下，泵入口真空表真P 、泵出口压力表压P 、孔板压差计两端压差P ∆，根据已知公式可以求出不同阀门开度下的Q H -e 关系式，并作图可以得到管路特性曲线图。
二、目的及任务①了解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法。
②测定离心泵在恒定转速下的特性曲线，并确定泵的最佳工作范围。
③熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。
④测定孔板流量计的孔流系数。
⑤测定管路特性曲线。
三、基本原理1.离心泵特性曲线测定离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。
其中理论压头与流量的关系，可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到。
由于流体流经泵时，不可避免地会遇到各种阻力，产生能量损失，诸如摩擦损失、环流损失等，因此，实际压头比理论压头笑，且难以通过计算求得，因此通常采用实验方法，直接测定其参数间的关系，并将测出的He-Q 、N-Q 和η-Q 三条曲线称为离心泵的特性曲线。
另外，曲线也可以求出泵的最佳操作范围，作为选泵的依据。
(1)泵的扬程He ：e 0H H H H =++真空表压力表v1.0 可编辑可修改式中：H 真空表——泵出口的压力，2mH O ，H 压力表——泵入口的压力，2mH O0H ——两测压口间的垂直距离，0H 0.85m = 。
离心泵性能实验报告
北京化工大学化工原理实验报告实验名称：离心泵性能实验班级：化工100学号：2010姓名：同组人：实验日期：2012.10.7一、报告摘要：本次实验通过测量离心泵工作时，泵入口真空表P真、泵出口压力表P压、孔板压差计两端压差P 、电机输入功率Ne 以及流量Q（V/t ）这些参数的关系，根据公式H e H 真空表H 压力表H0、N轴N 电电转、 Ne Q He以及Ne 可以得出102N 轴离心泵的特性曲线；再根据孔板流量计的孔流系数C 0u 0 / 2 p 与雷诺数Re du的变化规律作出C0Re 图，并找出在Re 大到一定程度时 C 0不随Re变化时的 C0值；最后测量不同阀门开度下，泵入口真空表P真、泵出口压力表P压、孔板压差计两端压差P ，根据已知公式可以求出不同阀门开度下的H e Q 关系式，并作图可以得到管路特性曲线图。
二、目的及任务①了解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法。
②测定离心泵在恒定转速下的特性曲线，并确定泵的最佳工作范围。
③熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。
④测定孔板流量计的孔流系数。
⑤测定管路特性曲线。
三、基本原理1.离心泵特性曲线测定离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。
其中理论压头与流量的关系，可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到。
由于流体流经泵时，不可避免地会遇到各种阻力，产生能量损失，诸如摩擦损失、环流损失等，因此，实际压头比理论压头笑，且难以通过计算求得，因此通常采用实验方法，直接测定其参数间的关系，并将测出的He-Q、 N-Q 和η-Q 三条曲线称为离心泵的特性曲线。
另外，曲线也可以求出泵的最佳操作范围，作为选泵的依据。
(1)泵的扬程He：H e H 真空表H 压力表H 0式中： H 真空表——泵出口的压力，mH 2O ，H 压力表——泵入口的压力，mH 2 OH 0——两测压口间的垂直距离，H 00.85m。
(2)泵的有效功率和效率由于泵在运转过程中存在种种能量损失，使泵的实际压头和流量较理论值为低，而输入泵的功率又比理论值高，所以泵的总效率为：Ne Q HeN 轴， Ne102式中 Ne ——泵的有效效率，kW ；Q ——流量， m 3/s ； He ——扬程， m ；3由泵输入离心泵的功率N 轴为： N 轴 N 电电 转式中： N 电 ——电机的输入功率， kW电 ——电机效率，取0.9；转 ——传动装置的效率，一般取1.0；2.孔板流量计空留系数的测定在水平管路上装有一块孔板， 其两侧接测压管， 分别与压差传感器两端连接。
离心泵实验报告
北京化工大学化工原理实验报告实验名称：离心泵实验班级：化工****姓名： ***学号： 20110111** 序号： *同组人： *** *** ***设备型号：流体阻力-泵联合实验装置UPRSⅢ型-第1套实验日期： 2013-**-**一、实验摘要本实验使用FFRS Ⅲ型第1套实验设备,通过测量离心泵进出口截面的流量、压强、电机输入功率等量，根据He =p 2ρg −p1ρg +∆Z +u 22−u 122g+∑h f 、Pa =0.9P 电 、η=Pe Pa ⁄得到 He~q v 、Pa~q v 、η~q v 关系曲线，即离心泵特性曲线；同理得管路的特性曲线；通过涡轮流量计测得的管路流量，根据C o =q v A 0√ρ2∆p 和R e =duρμ⁄得到孔板流量计的孔流系数C o 与雷诺数R e ，从而绘制C o 和R e 曲线图。
该实验提供了一种测量泵和管路的特性曲线以及标定孔板流量计孔流系数的的方法，其结果可为泵、管路和孔板流量计的实际应用与工艺设计提供重要参考。
关键词：离心泵，特性曲线，孔板流量计二、实验目的1. 了解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法。
2. 测定离心泵在恒定转速下的特性曲线，并确定泵的最佳工作范围。
3. 了解孔板流量计的构造和原理，测定其孔流系数。
4. 测定管路特性曲线。
5. 测定相同转速下双泵并联特性曲线三、实验原理1. 离心泵特性曲线的测定离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。
离心泵性能是指在叶轮结构、尺寸、转速等固定的情况下，泵输送液体具有的特性。
其中He~q v 、Pa~q v 、η~q v 关系曲线称为离心泵特性曲线。
根据此曲线可以求出最佳操作范围，作为选泵的依据。
（1） 泵的扬程He扬程是离心泵对单位牛顿流体作的有效功。
在泵的进出管路取两个截面，忽略流体阻力，列机械能衡算可知扬程为：He =p 2ρg −p1ρg +∆Z +u 22−u 122g+∑h f =H 2−H 1+∆Z +u 22−u 122gm式中，H 2——出口截面静压能，mH 20；H 1——进口截面静压能，mH 20；（2）泵的有效功率和效率轴功率取输入电机功率Pa 的90%，即：Pa =0.9P 电 kW 有效功率：P e =(p 2−p 1)q v 1000⁄=ρgq v H e 1000⁄ kW 泵的效率：η=Pe Pa ⁄ 总效率：η总=Pe P 电⁄通过仪器仪表直接测量电功率、进出口截面静压能、液体流量、温度等。
离心泵性能综合实验(化工原理实验)
离心泵性能综合实验一、实验目的1、观察离心泵汽蚀、气缚现象，了解汽蚀、气缚现象产生原因及其防止方法；2、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，了解转子流量计的工作原理；3、测定离心泵特性曲线，绘制出扬程、功率和效率与流量的关系曲线图。
二、实验原理1、气缚现象离心泵靠离心力输送液体。
离心力大小，除与叶轮直径及叶轮旋转速度有关外，还与流体重度有关。
若离心泵启动时，泵壳内存在大量空气，则由于空气的重度远远低于液体的重度，叶轮旋转所造成的离心力也很小，导致泵入口与水池液面间的压差太小，不能把水池内液体抽压到叶轮中心，就会发生离心泵空转却送不出液体的状况，这种现象称“气缚”。
所以，离心泵若安装在液面上方时，启动前必须先使泵体及吸入管路中充满液体(所谓“灌泵”)。
同时，在运转过程中也要防止外界空气大量漏入，以免产生气缚。
2、汽蚀现象离心泵之所以能吸取液体，是由于泵的叶轮旋转时，将液体抛向外沿，而中心形成真空，而贮槽液面上的压力却为大气压，因此，泵就依靠此压差将液体压入泵内，如果输送的是水，并设叶轮进口处为绝对真空，管路阻力为零，液面上为一个标准大气压，那么最大几何吸上高度也不超过10.33米。
图1离心泵吸上真空度参照图1，列0~0，1~1截面间柏努利方程式：0120112s f p p u Z h g g g ρρ-⎛⎫=-++∑ ⎪⎝⎭(1)式中s Z 为几何安装高度。
设：01s p p H gρ-=，s H 为吸上真空高度，则012112o s s f p p u H Z h g gρ--==++∑(2)由此可知，1p 愈小，s H 愈大。
但当1p 低达v p (输送液体的饱和蒸汽压)时，液体就要汽化，就产生汽蚀现象，使泵无法工作，所以对1p 的降低幅度应有限制。
由上式可见，1p 随着泵的几何安装高度s Z 提高而降低，故最终应对泵的几何安装高度加以限制。
在离心泵的铭牌(性能表)上一般都列有允许吸上真空高度s H 允许和汽蚀余量h ∆允许，二者均是对泵的安装高度加以限制，以避免汽蚀现象发生。
离心泵特性曲线测定实验报告
P= = （3）
通过调节阀门开度调节流量，由式（3）求取的数据或扭矩测功仪可直接采集轴功率数据，就可得出泵的轴功率和流量的关系曲线。
3.离心泵效率的计算
离心泵的有效功率可用下式计算：
Pe=qv gH（4）
离心泵的效率为：
（5）
通过调节阀门开度调节流量，由式（5）求取的数据就可得出泵的效率和曲线流量。
=lgA+mlgRe
在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数m。在直线上任取一点的函数值代入方程中，即可得到系数A，即：
A=
用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。应用微机，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到m、n。
（2）对于方程的关联，首先要有Nu、Re、Pr的数据组。其准数定义式分别为：
(3)将出口调节阀开至最大，在流量范围内合理布置实验点，要求由大到小取10组以数据。
(4)将流量调节至某-数值，待系统稳定后读取并记录所需实验数据(包括流量为零时数据)。
(5)将泵出口调节阀关闭后,断开电源开关，停泵开启出口阀.开启进水阀。
(6)关闭各测试仪表,关闭总电源。
六、实验原始数据记录
水温：21.0℃转速：2900r/min
H=(pM-pV)/ρg=8.99(m)
P=2π*9.81Gnl/60=Gnl/0.974=58%
Pe=qvρgH=9.91m3/h×0.998(kg/m3)×8.99m=58%
η=Pe/P=23%/58%=39%
八、实验结果与分析讨论
离心泵有个重要特性：当压力(扬程)很低时，其流量会很大，这从泵的特性曲线上可以看出。而泵的功率与流量成正比，泵起动时，管道内没有压力，则造成泵的流量很大，则泵的功率很大，加上电机、泵的转动部分从静止到高速运转，需要很大的加速度，这样势必造成起动电流很大，因此采取关闭出口阀门的方法，使泵在起动时不输出水量，使泵的功率最小，当泵达到额定转速后，慢慢开启出口阀，逐渐增加水流量，使电机电流逐渐增加到额定电流。
化工原理实验离心泵
u u =C 2 gh
2 0 2 1
（2—7）
对于不可压缩流体，根据连续性方程式又可得：
u1 =
s0 s1
（2—8）
将式（2—8）代入式（2—7）整理后得：
u0 =
c 2gh s0 2 1 ( ) s1
（2—9）
令 c0
=
c s0 2 1 ( ) s1
则式（2—9）简化为：
u0 = c0
根据u0 和
制作人
杨小伟 周坤 牛娅丽 贾海峰 九九化工系
单位
指导教师
梁英华 李国江
泵的扬程用下式计算
H e = H 压力表 + H 真空表 u u + h0 + 2g
2 2 2 1
（2—1）
式中： 压力表 —泵出口处的压力表读数[m水柱]； H
H 真空表
—泵入口处的真空表读数[m水柱]；
h0—压力表和真空表测压接口之间的垂直距离[m]； 本实验的h =0.35m。 0
u 2 —压出管（Φ42.25ⅹ3.25mm）内流体的流速[m/s]
2 gh
(2---10)
s0 即可算出流体的体积流量
m3 [ s
]
2 gR ( ρ R ρ )
Vs = u0 S 0 = c0 S 0 2 gh
或
Vs = c0 s0
ρ
式中： R—U型压差计的读数[m]；
ρ R —压差计中指示液的密度 [ m 3 s ]；
——孔流系数。它由孔板锐孔的形状， 测压口的位置、孔径与管径比和雷诺准 数所决定。具体数值由实验确定。当 d 0 一定，Re准过 某个数值后， 就接近与 定值 工业上定型的孔板流量计都规定在c为常数的流动 条件下使用。
化工原理实验1离心泵特性曲线的测定
化⼯原理实验1离⼼泵特性曲线的测定实验⼀：离⼼泵特性曲线的测定本实验要求掌握：离⼼泵特性曲线的概念离⼼泵性能参数的测定⽅法流量 Q的测定扬程H的测定轴功率N的测定效率η转速n的测定离⼼泵特性曲线的概念:离⼼泵的主要性能参数有流量Q（也叫送液能⼒）、扬程H(也叫压头)、轴功率 N和效率η。
在⼀定的转速下，离⼼泵的扬程H、轴功率N和效率η均随实际流速Q的⼤⼩⽽改变。
通常⽤⽔经过实验测出Q-H、Q-N及Q-η之间的关系，并以三条曲线分别表⽰出来，这三条曲线就称之为离⼼泵的特性曲线。
离⼼泵的特性曲线是确定泵适宜的操作条件和选⽤离⼼泵的重要依据。
但是，离⼼泵的特性曲线⽬前还不能⽤解析⽅法进⾏精确计算，仅能通过实验来测定，⽽且离⼼泵的性能全都与转速有关；在实际应⽤过程中，⼤多数离⼼泵⼜是在恒定转速下运⾏，所以我们要学习离⼼泵恒定转速下特性曲线的测定⽅法。
思考题：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？答：关闭出⼝阀是为了让泵能正常运⾏起来。
因为，离⼼泵在启动前是没有⽔的，⽽在其启动后，扬程会很低，流量却很⼤，使离⼼泵的功率也很⼤，容易超载，使泵的电机及线路损坏。
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，你认为可能的原因是什么？答：启动离⼼泵之前要引⽔灌泵是为了避免⽓缚现象的发⽣。
如果发⽣⽓缚现象，会使离⼼泵⽆法输出液体。
如果，引⽔灌泵后仍然⽆法启动，那就有可能离⼼泵坏了。
3、为什么⽤泵的出⼝阀调节流量？这种⽅法有什么优缺点？是否还有其他⽅法调节流量？答：在固定的转速下扬程是固定的的情况下，离⼼泵可以通过调节出⼝阀就是调节导流⾯积来改变流量，这个⽅法⽐较简单可⾏，但是，同时较为消耗能量。
我们也可以使⽤变频器调节电机转速来调节流量，⼜能减少能量，节约⽤电。
4、离⼼泵泵启动后，出⼝阀如果不开，压⼒表读数是否会不断上升？为什么？答：是。
因为离⼼泵的进⼝和出⼝是有间隙的，达到⼀定压⼒后，⽔只在出⼝和进⼝处循环，所以压⼒会上升到⼀定程度就不再上升并保持在这个压⼒上。
离心泵性能测定实验
NO. 体 积 ml 1 2 3 4 5 6 时 间 S 左 右
密度：
流量 V(ml/h)
黏度：
现象
流速U(m/s) Re×103
7
8 9
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1．水通过进水阀充满水箱。开启出水阀，排 除管路系统中的空气。 2．为了保持水位恒定和避免波动，水由进口 管先流入进水槽后由小孔流入水箱，其中多余 的水经溢流口泄入下水道口。 3．测定水温（普通温度计）。 4．将示踪计（红墨水）加入贮瓶内。 5．实验操作时，先启开流量计少许，调节针 型阀，控制着色水的注入速度。 6．逐渐增加调节阀开度，观察着色水流的变 化。
流体进入圆管，以均匀一致的速度 u 流动，由 于流体粘性的影响，相邻的流体层间产生摩擦 力，使流体流动速度发生变化，在垂直流体流 动方向产生速度梯度 du/dy，从而形成速度分 布。层流时速度分布为抛物线，湍流时则为指 数曲线（顶部较平坦）。实验时，通过红墨水 示踪，即可观察到不同的流动型态。
五、实验记录
雷诺实验
化工原理实验教学研究室
一、实验目的
1．建立“层流和湍流两种流动形态和层流时 导管中流速分布”的感性认识； 2．熟悉雷诺准数（Re）的测定与计算； 3．确立“层流和湍流与Re之间有一定联系” 的概念； 4．初步掌握流动形态对化工过程的影响。
二、实验原理
实验研究发现，圆管内流型由层流向湍流的转变 不仅与流速u有关，而且还与流体的密度ρ、黏 度μ以及流动管道的直径d有关。将这些变量组 合成一个数群，则根据该数群数值的大小可以判 断流动类型。这个数群称为雷诺准数。用Re表示， 即：
Re du /
对于一定温度的流体，在特定的圆管内流动， 雷诺准数仅与流速有关，本实验是改变水在管 内的速度，观察在不同雷诺数下流体流型的变 化。 雷诺数 流动类型
离心泵实验报告
序 号
水流量 qv/m3•h-1
出口 平均表压 p2/mH2O
入口 平均表压 p1/mH2O
电机 功率和 P 电/kW
水温度 t/℃
并联 扬程 He/mH2O
并联 轴功率 Pa/kW
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
并联 效率
η
% % % % % % % % % % % % % %
序 号
频 率 /Hz
水流量 出口表压 入口表压 水温度 出口流速
/m3•h-1 p2/mH2O
p1/mH2O
t/℃ u2/m•s-1
1 50
2 46
3 42
4 38
5 34
6 30
7 26
8 22
9 18
10 14
11 10
12 7
13 5
入口流速 u1/m•s-1
需要能量 H/mH2O
以第三组数据为例进行计算：
以第三组数据为例进行计算：
,
查表得，当
,
,
时，水的密度
进口流速
，
，进口流速
扬程
轴功率
有效功率 泵的效率 同理求出其余各组的扬程 、轴功率 和泵的效率
七、实验结果作图及分析
1. 分别在同一坐标系内做出 50Hz 和 40Hz 时单泵的特性曲线，并拟合关系式。
He/(mH20)
2.0
24
50Hz 2850r/min
等固定的情况下，泵输送液体具有的特性。其中 、 、 关系曲线称为离心泵特性曲线。根据
此曲线可以求出最佳操作范围，作为选泵的依据。 （1） 泵的扬程 He 扬程是离心泵对单位牛顿流体作的有效功。在泵的进出管路取两个截面，忽略流体阻力，列机械能衡
化工原理实验-——液体流动,、离心泵
实验一流动过程综合实验实验1-1 流体阻力测定实验一、实验装置⒈实验装置流程图如图1-2所示。
⒉流量测量：在图1-2中由转子流量计22、23测量。
⒊直管段压强降的测量：差压变送器和倒置U形管直接测取压差值。
图一、流体综合实验装置流程示意图1:水箱:2:水泵;3:入口真空表;4:出口压力表;5,16:缓冲罐:6,14测局部阻力近端阀;7,15:测局部阻力远端阀;8,17:粗糙管测压阀;9,21:光滑管测压阀;10:局部阻力阀;11:文丘里流量计;12:压力传感器;13:涡流流量计;18:阀门;19光滑管阀;20:粗糙管阀;22:小流量计;23:大流量计;24阀门25:水箱放水阀;26:倒U型管放空阀;27: 倒U型管;28,30:倒U型管排水阀;29,31: 倒U型管平衡阀；32：功率表；33：变频调速器设备主要参数二、实验内容⒈测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数λ。
⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re 之间的关系曲线。
⒊在本实验压差测量范围内，测量阀门的局部阻力系数。
三、实验原理⒈直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定h f = ρfP ∆=22u d l λ （1-1）λ=22u P l d f∆⋅⋅ρ （1-2） Re =μρ⋅⋅u d （1-3）式中：-d 管径，m ；-∆f P 直管阻力引起的压强降，Pa ； -l 管长，m ； -u 流速，m / s ； -ρ流体的密度，kg / m 3； -μ流体的粘度，Pa ·s 。
⒉局部阻力系数ζ的测定 22'u P h ff ζρ=∆=' （1-4）2'2u P f∆⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρζ （1-5）式中：-ζ局部阻力系数，无因次； -∆'f P 局部阻力引起的压强降，Pa ；-'f h 局部阻力引起的能量损失，J ／kg 。
图1-1 局部阻力测量取压口布置图局部阻力引起的压强降'f P ∆ 可用下面的方法测量：在一条各处直径相等的直管段上，安装待测局部阻力的阀门，在其上、下游开两对测压口a-a'和b-b ＇，见图1-1，使ab ＝bc ； a ＇b ＇＝b ＇c ＇ 则 △P f ，a b ＝△P f ，bc ； △P f ，a ＇b ＇= △P f ，b ＇c ＇ 在a~a ＇之间列柏努利方程式：P a －P a ＇ =2△P f ，a b +2△P f ，a ＇b ＇+△P ＇f（1-6）在b~b ＇之间列柏努利方程式：P b －P b ＇ = △P f ，bc +△P f ，b ＇c ＇+△P ＇f = △P f ，a b +△P f ，a ＇b ＇+△P ＇f （1-7） 联立式(1-6)和(1-7)，则：'f P ∆＝2(P b －P b ＇)－(P a －P a ＇)为了实验方便，称(P b －P b ＇)为近点压差，称(P a －P a ＇)为远点压差。
实验二离心泵实验
7.2 实验二离心泵实验工业生产中经常要用流体输送机械驱动流体通过各种设备或管路，流体输送机械就是向流体做功以提高其机械能的装置。
离心泵是应用最广泛的液体输送机械，其主要性能包括流量、扬程、轴功率、有效功率、效率、转速等。
每台泵都有自己的特性曲线，而泵使用时，又总是安装于某一特定的管路中，每个管路也都有管路特性曲线。
离心泵的工作原理、主要性能参数、特性曲线的测定及应用，离心泵工作点的确定，流量调节方法等，是每个学习化工原理的学生必须掌握的内容。
7.2.1 实验目的（1）熟悉离心泵的构造和操作方法。
（2）学会离心泵特性曲线和管路特性曲线的测定方法。
（3）掌握单泵、串联泵、并联泵的实验操作原理和实验组织方法。
（4）将理论知识与工程实际紧密联系在一起，培养工程观念和经济观念。
7.2.2 实验内容（1）单台离心泵的特性曲线。
（2）不同阻力管路的管路特性曲线。
（3）两台同型号离心泵串联和并联的扬程曲线。
7.2.3 基本原理离心泵是借助泵的叶轮高速旋转，使充满在泵体内的液体在离心力的作用下，从叶轮中心甩向叶轮边缘的过程中获得能量，提高静压能和动能，液体离开叶轮进入泵壳（蜗壳），蜗壳的特殊结构使部分动能转化成静压能，最后以高压液体排出。
离心泵的理论压头是在理想情况下从理论上对离心泵中液体质点的运动情况进行分析研究后，得出的离心泵压头与流量的关系。
由于离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转速等的影响，在实际工作中，流体在泵内流动过程中会产生各种各样的阻力损失，实际压头要小于理论压头，且泵内部液体流动的情况比较复杂，因此，离心泵的实际压头尚不能从理论上作出精确计算，只能通过实验测定。
7.2.3.1 离心泵特性曲线在一定转速下，离心泵的扬程、功率、效率与其流量之间的关系，称为离心泵的特性曲线。
（1）流量Q离心泵的流量采用涡轮流量计测定。
（2）扬程（压头）H泵的扬程可由泵进、出口间的能量衡算求得。
在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程得出入出出出入入入-+++=+++f,2222h gu g p z H g u g p z ρρ （7-2-1） ()出，入入出入出入出-+-+-+-=f 222h gu u g p p z z H ρ （7-2-2） 上式中出入-f,h 是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力，与柏努力方程中其它项比较，出入-f,h 值很小，故可忽略。
(化工原理实验)离心泵特性实验
曲线标注与说明
在曲线上标注关键点和数 据，提供必要的说明和解 释。
结果异常原因剖析
实验操作问题
检查实验操作过程是否存在问题，如测量误 差、操作不当等。
数据处理错误
检查数据处理过程是否存在错误，如计算错 误、数据筛选不当等。
设备故障或损坏
检查实验设备是否出现故障或损坏，导致实 验结果异常。
其他可能因素
数据记录与处理
详细记录实验过程中的各项数据，并进行必要的处理，如数据筛 选、计算等。
数据可视化
利用图表等方式将数据直观地呈现出来，便于分析和比较。
特性曲线绘制技巧分享
01
02
03
曲线类型选择
根据实验数据和需求选择 合适的曲线类型，如流量扬程曲线、效率-流量曲线 等。
坐标轴设置
合理设置坐标轴的范围和 刻度，使曲线更加清晰易 读。
工业应用前景展望
01
随着工业技术的不断发展，离心泵的 应用领域将不断扩大，对离心泵的性 能和可靠性要求也将不断提高。
02
未来离心泵的发展趋势将是高效、节 能、环保、智能化。例如，采用先进 的CFD技术对离心泵进行优化设计， 提高效率和可靠性；采用新材料和新 工艺减轻离心泵的重量和体积；应用 智能控制技术实现离心泵的远程监控 和自动调节等。
估其性能。
数据处理流程
数据整理
将实验测量得到的数据进行整理，包 括流量、扬程、功率等参数。
数据分析
对整理后的数据进行统计分析，如计 算平均值、标准差等，以评估数据的 可靠性和精度。
性能曲线绘制
根据实验数据，绘制离心泵的性能曲 线，如流量-扬程曲线、流量-效率曲 线等。
结果对比
将实验结果与理论值或其他实验结果 进行对比分析，以验证实验结果的准 确性和可靠性。
离心泵性能实验实验报告
北 京 化 工 大 学实 验 报 告课程名称： 化工原理实验 实验日期：班 级： 姓 名： 同 组 人：离心泵性能试验一、 摘要本实验利用孔板流量计测量离心泵的特性曲线和管路曲线，并且用实验结果也测出了孔板流量计的Co 与雷诺数的一一对应关系，验证了孔板流量计的性质，并且后续实验的继续进行是在利用了第一次试验数据的基础上完成的。
关键词：孔板流量计 Co 特性曲线 管路曲线二、实验目的：1、熟悉离心泵的结构、性能铭牌及配套电机情况2、了解孔板流量计的结构、使用及变频器的作用 3学会测绘离心泵的特性曲线和管路特性曲线。
4、掌握最小二乘法回归管路特性方程、扬程方程中的参数A 、B三、实验原理：1. 离心泵的特性曲线通常采用试验的方法，直接测定离心泵的性能参数，并且绘成He-Q,H-Q,η-Q 三条曲线，称为离心泵的特性曲线。
（1）.泵的扬程0122122122H H H h gu u Z g p g p H f e +-=∑+-+∆+-=ρρ 上式忽略能量损失，u 1=u 2， ΔZ =H 0=0.85 mH 2O (2) 泵的效率 ae P P =η e v eH gq P ρ=/1000 [kW]（3）轴功 电P P a 9.0= [kW] 2.孔板流量计的Co 测定2^22122^1211u p u p +=+ρρ变形得：ρp u u ∇=-22^2^12 对于不可压缩流体 11A A u u = 2)^(110A A C C -==ρ/20p u ∆=0A q v/ρ/2p ∆3.管路特性曲线 2vq B A H H e ⋅+==四、实验流程仪表箱装有泵开关按钮及功率表、流量计数字显示仪表。
图1、离心泵实验流程五、实验操作1、灌泵。
先开灌泵阀，再开排气阀至有水流出，最后关闭两阀门；2、启动水泵。
先关闭流量调节阀门，再按控制电柜绿色按钮，最后按变频器绿色按钮启动泵，频率自动升到50 Hz ；3、测泵特性。
化工原理实验——离心泵特性曲线的测定实验
实验一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的测定方法。
三、实验原理泵是输送液体的机械。
工业选用泵时，一般根据生产工艺要求的扬程和流量，考虑所输送液体的性质和泵的结构特点及工作特性，来决定泵的类型和型号。
对一定类型的泵而言，泵的特性主要是指泵在一定转速下，其扬程、功率和效率与流量的关系。
离心泵是工业上最常用的液体输送机械之一，其结构特点可参阅《化工原理》教材。
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。
如果在泵的进口管处分别安装上真空表和压力表，则可以根据伯努利方程得到扬程的计算公式H e=p2ρg −p1ρg+ℎ0+u22−u122g①式①中，ℎ0——二测压点截面之间的垂直距离，m；p1——真空表所处截面的绝对压力，Mpa；p2——压力表所处截面的绝对压力，Mpa；u1——泵进口管流速，m/s；u2——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可以表示为H e=H压−H真+ℎ0+u22−u122g②其中H压=p2ρg③H真=p1ρg④式③、④中的p2和p1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的比值，η=N eN轴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N e=H e Qρg W⑥或N e=H e Qρ102kW⑦泵的轴功率是由泵配置的电机提供的，面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功率（包括电机效率和传动效率）。
η总=η轴η电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，将所得数据整理后用曲线表示，即得到泵的特性曲线。
化工原理实验报告
实验-伯努利实验一、实验目的1.熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系，加深对伯努利方程的理解。
2、观察各能量（或压头）随流量的变化规律。
2、实验原理1、当不可压缩流体在管道中稳定流动时，由于管道条件（如位置高度、管道直径等）的变化，会引起流动过程中三种机械能的相应变化——势能、动能和静压能。
和相互转换。
对于理想流体，在系统的任何截面，虽然三个能量不一定相等，但能量之和是守恒的（机械能守恒定律）。
2.对于实际流体，由于摩擦的存在，流体的一部分机械能总是随着摩擦和碰撞在流动中转化为热能而损失掉。
因此，对于实际流体来说，任何两段的机械能之和都不相等，两者之差就是机械损失。
3、上述机械能可以用U 型差压表中的液位差来表示，分别称为位置压头、动压头和静压头。
当测压直管上的小孔（即测压孔）与水流方向垂直时，测压管的液柱高度（位置压头）为静压头与水位之和。
动压头。
任意两段之间的压头、静压头和动压头之和的差值就是损失水头。
4. 伯努利方程∑+++=+++f h pu gz We p u gz ρρ2222121122在哪里：1Z , 2Z ——各截面与参考平面的距离（m ）1u , 2u ——各截面中心点的平均流速（可由流速及其截面积求得）（m/s ）1P , 2p ——各截面中心点静压（可从U 型差压表的液位差得知）( Pa )对于没有能量损失和没有附加功的理想流体，上式可以简化为ρρ2222121122p u gz p u gz ++=++测量通过管道的流量后，可以计算出断面的平均流速ν和动压g 22ν，从而得到各断面测量管的水头和总水头。
3. 实验流程图泵的额定流量为10L/min ，扬程为100W 8m ，输入功率为80W 。
实验管：直径15mm 。
四、实验操作步骤及注意事项1、熟悉实验设备，分清各测压管与各测压点的对应关系，以及皮托管的测点。
2. 打开供水开关，将水箱注满水。
水箱溢出后，关闭排水阀，检查所有测压管水面是否齐平。
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化工原理
实
验
报
告
班级： XXXXXX
指导老师： XXX
小组： XXX
组员：XXX XXX
XXX XXX
实验时间： X年X月X日
目录
一、摘要 (2)
二、实验目的及任务 (3)
三、基本原理 (3)
1.泵的扬程He (4)
2.泵的有效功率和效率 (4)
四、实验装置和流程 (5)
五、操作要点 (6)
六、实验数据记录与处理 (6)
1.泵的扬程与流量关系曲线的测定（H e~Q） (6)
2.泵的轴功率与流量关系曲线的测定（N轴~Q） (8)
3.泵的总效率与流量关系曲线的测定（η~Q） (10)
4.计算示例 (11)
（1）泵的扬程与流量关系曲线的测定（H e~Q） (11)
（2）泵的轴功率与流量关系曲线的测定（N轴~Q） (12)
（3）泵的总效率与流量关系曲线的测定（η~Q） (12)
七、实验结果及分析 (13)
八、误差分析 (14)
九、思考题 (14)
实验二离心泵性能试验
一、摘要
本实验以水为工作流体，使用WB70/055型离心泵实验装置。
通过调节阀门改变流量，测得不同流量下离心泵的各项性能参数，流量通过涡轮流量计测量。
实验中直接测量量有P真空表、P压力表、电机功率N电、水流量Q、水温℃。
根据上述测量量来计算泵的扬程He、泵的有效功率Ne、泵的总效率η。
从而绘制He-Q、N e-Q和η-Q三条曲线即泵的特性曲线图,并根据此图求出泵的最佳操作范围。
关键词：离心泵特性曲线
二、实验目的及任务
①了解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法。
②测定离心泵的扬程与流量关系曲线。
③测定离心泵的轴功率与流量关系曲线。
④测定离心泵的总效率与流量关系曲线。
⑤综合测定离心泵在恒定转速下的特性曲线，并确定泵的最佳工作范围。
三、基本原理
离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。
其中理论压头与流量的关系，可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到。
由于流体流经泵时，不可避免地会遇到各种阻力，产生能量损失，诸如摩擦损失、环流损失等，因此，实际压头比理论压头笑，且难以通过计算求得，因此通常采用实验方法，直接测定其参数间的关系，并将测出的He-Q、N-Q和η-Q三条曲线称为离心泵的特性曲线。
另外，曲线也可以求出泵的最佳操作范围，作为选泵的依据。
1.泵的扬程He
He = H 压力表 + H 真空表 + H 0
式中：H 真空表——泵出口的压力，mH 2O ；， H 压力表——泵入口的压力，mH 2O ；
H 0——两测压口间的垂直距离，H 0= 0.2m 。
2.泵的有效功率和效率
由于泵在运转过程中存在种种能量损失，使泵的实际压头和流量较理论值为低，而输入泵的功率又比理论值高，所以泵的总效率为
轴
N Ne
=
η 102
e ρ
⋅⋅=
He Q N
式中Ne——泵的有效效率，kW；
Q——流量，m3/s；
He——扬程，m；
ρ——流体密度，kg/ m3。
由泵输入离心泵的功率N轴为
N轴= N电•η电•η传
式中：N电——电机的输入功率，kW
η电——电机效率，取0.9；
η传——传动装置的效率，取1.0；
四、实验装置和流程
1----水箱2----离心泵3----涡轮流量计4----流量调节阀
其中，离心泵型号:WB70/055
H0=0.2m η电=0.9 η传=1.0
五、操作要点
①打开主管路的切换阀门，关闭流量调节阀门，按变频仪灰色按钮启动泵，
固定转速（频率在50Hz）,观察泵出口表读数在0.2Mpa左右时，即可
开始实验。
②通过流量调节阀，调节流量，从0到最大（流量由涡轮流量计测得），
记录相关数据，完成离心泵特性曲线实验
③每个实验都可测15组数据，实验完后再测几组数据验证，若基本吻合，
则可停泵（按变频仪红色按钮停泵），关闭流量调节阀。
做好卫生工作，
同时记录设备的相关数据（如离心泵型号、额定流量、扬程、功率等）。
六、实验数据记录与处理
1.泵的扬程与流量关系曲线的测定（H e~Q）
计算公式：H e=H压力表+H压力真空表+H0
H e~Q关系曲线的测定数据处理与记录表
H o=0.2m
2.泵的轴功率与流量关系曲线的测定（N轴~Q）
计算公式：N轴=N电η电η转
N轴~Q关系曲线的测定数据处理与记录表
N轴为泵轴输入离心泵的功率η电=0.9 η转=1
3.泵的总效率与流量关系曲线的测定（η~Q ）
计算公式：
轴N Ne =
η 102
ρQHe Ne = η~Q 关系曲线的测定数据处理与记录表
4.计算示例
（1）泵的扬程与流量关系曲线的测定（H e~Q）
以第二组数据为例，H压力表=21.40 m，H真空压力表=0.40 m,H0=0.2m, H e= H压力表+H压力真空表+H0
=21.40+0.40+0.2
=22.00m
（2）泵的轴功率与流量关系曲线的测定（N 轴~Q ）
以第二组为例， N 电=0.45kW, η电=0.9，η转=1，
N 轴=N 电η电η转
=0.45x0.9x1
=0.41kW
（3）泵的总效率与流量关系曲线的测定（η~Q ）
以第二组为例, Q =0.53m 3
/h, H e =22.00m,ρ=997.396kg/m 3
, 泵的有效功率 102ρQHe Ne =
=0.53×22.00×997.396÷3600÷102
=0.0317kw
轴
N Ne =
η
=0.0317÷0.41
=0.077
七、实验结果及分析
根据上表数据，绘制WB70/055型离心泵的特性曲线如图所示：
结果分析：
由图可知，在恒定转速下,泵的扬程随流量的增大而减小，泵的轴功率随流量的增大而增大，而泵的效率则随着流量的增大先增大后减小，存在一个最大值。
由图可得，当流量等于5.10m3/h时，泵的功率出现最大值，最大值约为37％。
可确定该该泵的最佳工作范围是4.1-6.8m3/h。
八、误差分析
1.调解仪器状态时仪器无法处于完全稳定的状态，读数不准确。
2.电机效率η电取0.9；传动装置的效率η传取1.0。
均为近似值，与真实值有
偏差。
3.由于液体流动和管壁有摩擦，会产生热量导致温度变化，且该变化在管道
中各部也不完全相同，属分布参数，而温度变送器仅检测所在点温度，不具有完全代表性，导致密度计算稍有偏差。
4.所使用的水已经在蓄水池中存放多时，且并不纯净，不能保证其密度与理
想状态相同。
九、思考题
①根据离心泵的工作原理，在启动前为何要关闭调节阀？
答：在同一压头下，泵进、出口的压差却与流体的密度成正比，如果泵启动时，泵体内是空气，而被输送的是液体，则启动后泵产生的压头虽为定
值，但因空气密度太小，造成的压差或泵吸入口的真空度很小而不能将
液体吸入泵内。
因此，离心泵启动前关闭流量调节阀门，可以让液体充
满泵，排净空气。
②当改变流量调节阀开度时，压力表和真空表的读数按什么规律变化？
答：出口阀门开大时，出口压力减小，压力表读数增大，流量随之增大（这是离心泵的一种特性）。
真空表的读数增大，这是因为随着流量增大，吸水管的压力损失增大，管内压强降低，反映在进口真空表的读数增大（注意真空值增大，压强是减小的）。
④试分析气缚现象与气蚀现象的区别。
答：气蚀现象是流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。
它是离心泵设计不足或运行工况偏离设计产生的一种不正常状况。
常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压区，在此形成空穴，空穴在高压区被压破并产生冲击压力，破坏金属表面上的保护膜，而使腐蚀速度加快。
气蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点，然后逐渐扩大成洞穴。
气缚现象是离心泵启动时，若泵内存有空气，由于空气密度很低，旋转后产生的离心力小，因而叶轮中心区所形成的低压不足以将储槽内的液体吸入泵内，虽启动离心泵也不能输送液体。
表示离心泵无自吸能力，所以必须在启动前向壳内灌满液体。
⑤根据什么条件来选择离心泵？
答：（1）先根据所输送的液体及操作条件确定泵的类型；
（2）再根据所要求的流量与压头确定泵的型号；
（3）若被输送液体的粘度和密度与水相差较大时，应核算泵的特性参数：
流量、压头和轴功率。
⑨若要实现计算机在线测控，应如何选用测试传感器及仪表？
答：流量测量采用电磁流量计、涡街流量计、涡轮流量计、质量流量计都可以，带一体化表头，也可带模拟量输出配数字显示仪表。
压力采用压力变送器配数字显示仪表。