实验二 离心泵实验

实验二 离心泵实验

一、目的及任务：

1、掌握离心泵的操作；

2、测定离心泵在恒定转速下的特性曲线；

3、测定管路特性曲线。

二、基本原理：

1、离心泵特性曲线的测定

离心泵的特征方程是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。离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转速的影响，在实际工作中，其内部流动的规律比较复杂，实际压头要小于理论压头。因此，离心泵的扬程尚不能从理论上作出精确的计算，需要实验测定。

在一定转速下，离心泵的扬程、轴功率、效率分别与其流量之间的关系，即为离心泵的特性。离心泵的扬程可由离心泵进、出口间的能量衡算求得：

H ＝ H 真空度+ H 表压力+ H 0 式中：H ——离心泵的扬程，m ；

H 真空度——离心泵进口的真空度，m ； H 表压力——离心泵出口的表压力，m 。

H 0——两测压口间的垂直距离，本实验装置H 0= 0.5m 。 泵的轴功率： N = N 电机•η

电机•

η

传动

其中：N 电机——电机输入功率，由功率表读出；

η电机

——电机效率，可取0.9； η

传动

——传动装置的效率，可取1.0；

泵的有效功率：

102

H Q Ne ρ

⋅⋅=

式中：N e ——泵的有效功率，kw ；

Q ——泵的流量，由流量表读出， m 3/s ； ρ——流体密度，kg/m 3。 因此，泵的效率为：N

Ne =η 2、管路特性曲线的测定

管路特性曲线表达了某一特定管路的流量与所需压头之间的关系，该关系可用下式表示：h e ＝△Z+△p/ρg+f(Q)

本实验是在固定离心泵出口阀开度的情况下，通过变频器改变离心泵的转速，从而实现管路流量的改变。

三、装置与流程：

1.实验设备主要技术参数：

离心泵：型号WB70/055 电机效率为60% 实验管路d=0.042 m 真空表测压位置管内径d 入=0.042 m 压强表测压位置管内径d 出=0.042 m

真空表与压强表测压口之间垂直距离h 0=0.240 m

流量测量：涡轮流量计 型号LWY —40C 量程0—20m 3/h 数字仪表显示； 功率测量：功率表 型号PS-139 精度1.0级 数字仪表显示； 泵入口真空度测量：真空表表盘直径100mm 测量范围-0.1-0MPa ； 泵出口压力的测量： 压力表表盘直径100mm 测量范围0-0.25MPa ； 温度测量：温度计Pt100 数字仪表显示。

2.离心泵性能测定流程示意图见图1、仪表面板示意图见图2：

图1 离心泵性能测定流程示意图

1-水箱；2-离心泵；F-涡轮流量计；T-温度计；

P1-孔板压差计；P2-泵入口压力表；P3-泵出口压力表。

图2 设备面板示意图

五、实验操作方法：

1.离心泵性能测定实验：

（1）向水箱1内注入蒸馏水,检查泵入口阀V4是否打开（应保持全开），流量调节阀V3、压力表P3及真空表P2的控制阀门V6和V7是否关闭（应保持关闭）。（2）启动实验装置总电源。调节变频器旋钮至最大频率。

（3）按变频器的RUN键启动离心泵，逐渐全开流量控制阀V3，待控制阀V3全开并流量稳定后开启压力表P2及真空表P1的控制阀门V6和V7，测取数据的顺序可从最大流量开始逐渐减小流量至0或反之。一般测取10-20组数据。通过改变流量控制阀V3的开度测定数据。

（4）测定数据时，一定要在系统稳定条件下进行记录，分别读取流量计、压力表、真空表、功率表及流体温度等数据并记录。

（5）实验结束时，关闭流量调节阀V35，压力表P2及真空表P1的控制阀门V6

和V7关闭，切断电源。

2.管路特性实验：

（1）首先关闭离心泵的出口阀V3、真空表和压力表控制阀V6、V7。

（2）启动离心泵，调节阀V35到一定开度记录数据（流量、入口真空度和出口压力）。改变变频器的频率记录以上数据（参照数据表）。

（3）实验结束关闭流量调节阀V3及其压力表P2及真空表P1的控制阀门V6和V7，停离心泵。

六、实验操作注意事项：

1.该装置电路采用五线三相制配电，实验设备应良好接地。

2.启动离心泵之前，一定要关闭压力表P2和真空表P1的控制阀门V6和V7，以免离心泵启动时对压力表和真空表造成损害。

七、实验报告格式与内容

实验名称

实验人姓名学号

实验日期月日设备号数

同组人员姓名

1、实验内容

2、实验基本原理

3、实验装置

4、实验数据记录

离心泵型号泵转速水温

①表一：离心泵特性曲线的测定

②表二：管路特性曲线的测定

5、计算示例

只需写出电机频率为50Hz及阀门开度1时的计算示例即可。

6、实验结果

①数据整理

表一：离心泵特性曲线的测定

a、在第一张直角坐标纸上绘出电机频率为50 Hz时的离心泵特性曲线（三

条）。

注：本图中需注明泵的型号和转速。

b、在第二张直角坐标纸上绘出电机频率为45 Hz时的离心泵特性曲线（三

条）。

注：本图中只需注明泵的型号，不必注明泵的转速。

c、在第三张直角坐标纸上绘出电机频率为50 Hz及45 Hz时离心泵的H~Q

曲线（两条）和两种阀门开度的管路特性曲线（两条）。

注：本图中不注明泵的型号及转速。

③根据上述第三张图所得到的4个工作点的数据填入下述表三中。