离心泵及管路特性曲线测定

实验四 离心泵及管路特性曲线测定

一．

实验目的

1. 熟悉离心泵的操作方法及实验中开闭阀门顺序；

2. 掌握实验原理；

3. 掌握离心泵特性曲线和管路特性曲线的测定方法，表示方法，加深

对离心泵性能的了解； 4. 熟悉各种仪表的使用； 5. 掌握如何处理实验数据。 二. 实验仪器和药品

天津市鹏翔科技有限公司离心泵及管路特性实验装置 1台 实验介质 自来水 三. 实验原理

（一）离心泵特性曲线

离心泵是最常见的液体输送设备。在一定的型号和转速下，离心泵的

扬程H 、轴功率N 及效率η均随流量Q 而改变。通常通过实验测定出H —Q 、N —Q 及η—Q 关系，并用曲线表示之，成为离心泵特性曲线。离心泵特定曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。泵的特性曲线的具体测定方法如下：

1.

H 的测定

在离心泵进出口管装设真空表和压力表，在相应的两截面列出机械能恒算方程式（以单位重量液体为横算计准）。

出入出出出入

入入

-+++=+++f H g

u g P Z H g u g P Z 222

2

ρρ

出入入

出入

出入出-+-+

-+

-=f H g

u u g

P P Z Z H 22

2ρ

上式中H f 入-出是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力（不包括泵体内部的流动阻力所引起的压头损失），当所选的两截面很接近泵体时，与柏努利方程中其它项比较，H f 入-出值很小，故可忽略。于是上式变为：

g

u u g

P P Z Z H 22

2

入

出入

出入出-+

-+

-=ρ

将测的（Z 出-Z 入）和（P 出-P 入）的值以及计算所得的μ入，μ出代入上式可求得H 的值。

2.

N 的测定

功率表测得的功率为电动机的输入功率。由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。即：

泵的轴功率N=电动机的输出功率，KW

电动机的输出功率=电动机的输入功率×电动机的效率 泵的轴功率=功率表的读数×电动机效率，KW

3.

η的测定

N Ne

=

η 其中102

1000ρρHQ g HQ Ne == KW 式中：η---泵的效率； N---泵的轴功率，KW Ne---泵的有效功率，KW H---泵的压头，m Q---泵的流量，m 3/s ρ---水的密度，Kg/m 3

(二)管路特性曲线

当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路特性有关，也就是说，在液体输送过程中，泵和管路二者是相互制约的。

管路特性曲线是指流体流经管路系统的流量与所需压头之间的关系。若将泵的特性曲线与管路特性曲线绘在同一坐标图上，；两曲线交点即为泵在该管路的工作点。因此，如同通过改变阀门开度来改变管路特性曲线，求出泵的特性曲线一样，可通过改变泵转速来改变泵的特性曲线，从而得出管路特性曲线。泵的压头计算同上。

实验装置流程如下：

1—流量调节阀；2—管路调节阀；3—注水口阀门；4—放液阀；

5—单向阀：6—离心泵7—转子流量计；8—放气口；9—水槽；

10—真空表P0；11—离心泵出口压力P1；12管路压力P2；

13—漏斗

四. 实验步骤

1. 先熟悉实验设备的操作过程和掌握仪表的使用方法；

2. 关闭离心泵进水口放液阀4，打开注水口阀门3，打开流量调节阀1及管路上阀门2，从漏斗处13向离心泵注水；待注水完毕后，关闭注水口阀门3，同时关闭流量调节阀1；

3. 接通总电源，打开面板上总电源开关；

4. 启动离心泵电源开关；

5. 测量离心泵特性曲线时，先设定变频器频率为某一固定值，启动变频器运转按钮，打开流量调节阀1，注水口阀门3仍关闭，使流量从零至最大或从最大至零变化，测取10组数据，每组数据分别记录流量计读数(在转子流量计上读取)、泵进口真空度P0、泵出口压力P1、功率及两个水温读数（在面板上读取），共读取6个数据，其中在数据处理中物性温度为平均温度；

6. 测量管路特性曲线时，先置流量调节阀1和管路阀门2为某一开度，使系统流量为某一合适值，通过改变变频器设置的频率来改变管路的特性，使频率由低到高或由高到低变化，测取10组数据，每组数据分别记录流量计读数(在转子流量计上读取)、泵进口真空度P0、泵出口压力P1、功率P、频率f及两个水温读数（在面板上读取），共读取7个数据，其中在数据处理中物性温度为平均温度；

7. 关闭流量调节阀1，关闭变频器运转按钮，再关闭离心泵电源开关，最后关闭总电源开关；

8. 切断总电源。

五、实验数据记录与数据处理

1、设备参数：

2、把实验数据记录及其处理结果填入下表

（1）离心泵特性曲线实验

数据处理

绘制图形（用普通直角坐标纸）（2）管路特性曲线实验

六、思考题

1、离心泵在启动前为什么要注满水，反之，又会怎样

2、.试分析实验数据，随着泵出口流量调节阀开度的增加，泵入口真

空度读数是增加还是减少，泵出口压强读数是增加还是减少

3、离心泵的流量，为什么可以通过出口阀来调节