化工原理：实验四 离心泵特性曲线的测定

1、实验四 离心泵特性曲线 的测定一、实验目的1、 熟悉离心泵的开停泵及操作方法；2、 学会离心泵特性曲线的测定方法。二、实验内容测定离心泵在一定转速下（2900rpm）的特性曲线。（在直角坐标系中作图）三、基本原理1、离心泵特性曲线的测定在一定转速下，离心泵的压力H、轴功率p 及效率 均随实际流量Q 的大小而改变，通常用水做实验测出HQ、PQ、及Q 之间的关系，并以曲线表示，称为泵的特性曲线。泵的特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用离心泵的重要依据。（1）离心泵特性曲线的测定意义：泵是输送液体的常用机械，在选用一台水泵时,既要有满足一定工艺要求的流量、压头,还要有较高的工作效率。 要正确地选择和

2、使用离心泵，就必须掌握离心泵送液能力（qv）变化时，泵的压头（H）、功 率（N）、效率（）的变化规律，也就是要查明离心泵的特性曲线。泵的特性曲线主要是指在一定转速下，泵的扬程、功率和效率与流量之间的关系。 (1)压头送液能力（流量）曲线(HQ曲线)； (2)轴功率-送液能力（流量）曲线（NQ曲线)；(3)效率送液能力（流量）曲线(Q曲线)； 泵的特性曲线是选用离心泵的重要依据，也是判定泵工作状况是否适宜的标准。根据HQ曲线预测在一定的管路系统中，这台离心泵的实际送液能力有多大，能否满足需要；根据NQ曲线预测这种类型的离心泵在某一送液能力下运行时,驱动它要消耗多少能量，可以配置一台大小合适的动力

3、设备；根据 Q曲线预测这台离心泵在某一送液能力下运行时效率的高低，使离心泵能够在适宜的条件下运行,以发挥其最大效率。（2）离心泵特性曲线的测定原理由于离心泵的结构和流体本身的非理想性以及流体在流动过程中的种种阻力损失，至今为止，还没有人能推导出计算扬程的纯理论数学方程式。泵的特性曲线只能用实验方法来测定。如果在泵的操作中，测得其流量Q，进、出口的压力和泵所消耗的功率（即轴功率），则可求得其特性曲线离心泵的压头：对泵的进出口取1-1截面与2-2截面， 建立机械能衡算式：+Z1+He=+Z2+ Hf1-2 (1)Hf1-2=0 (2) 式中：在泵的进出口管上分别装有真空表P1和压力表P2；Z-压力

4、表与真空表之间的垂直距离，本实验装置为0.5m。由温度计测量流体温度，从而确定流体的密度；离心泵的轴功率Nshaft本实验中不能直接测出轴功率，而是用功率表测得电机的输入功率N电：由Nshaft =N电电 离心泵的效率 为泵的有用功率Ne 和轴功率Nshaft之比。 管路中需安装涡轮流量计，确定流体的流量和流速 ；欲改变流量需阀门控制。除以上仪表外，配上管件、水槽等部件组合成循环管路。最后需要将离心泵的Q,N,H换算为2900rpm下的特性参数 然后作图压差表RRP2 功率表转速表 涡轮流量计读数1 3 2 1 四、实验流程及主要设备参数1、 实验流程本实验用离心泵进行实验,其装置如图所示，离

5、心泵用三相电动机带动,水从水池吸入,经整个管线返回水池。在吸入管进口处装有阀2以便启动前灌满水；在泵的吸入口处和出口处分别装 有真空表P1和压力表P2,以测量离心泵的进出口处的压力；泵的出口管路装有涡轮流量计用做流量 测量，并装有阀门3以调节流量。本实验用测功器来测定轴功率，用转速表测定转速n。 2、主要设备 离心式清水泵 型号：BA-6， 涡轮流量计、 数显功率表、 压力表、真空表、阀门、转速表、压差计。五、实验步骤1.、关闭调节阀1，打开出口阀3，打开灌水阀2，排气。2、 关闭灌水阀2和出口阀3，打开总开关，启动泵。3、 打开进口阀1（一定要全开），打开出口阀3调节流量，实验中流量的调节顺

6、序从大到小，将阀门开至最大时，作为第一组实验数据共采集10组数据。4、 实验布点服从大流量多布点，小流量少布点规则，原因是离心泵效率极值点出现在大流量。6、 若发现流量显示仪读数达不到零，可采用将调节阀3开至最大，再快速关闭调节阀3，流量显示仪读数将为零，可能此读数不久还会上升，上升的数据不采集，以零计。此时其余的仪表读数不随显示仪读数而变。7、 实验结束后，关闭出口阀，关闭电源。注意事项 1、离心泵在引水灌泵时，要关闭泵的进口阀，打开出口阀，以便使气体排出。 2、在最大流量与最小流量范围内进行合理布点，必须从最大流量依次测到最小流量。 3、在每次流量调节稳定后，方能读取各参数的数据。六、原始

7、数据记录与处理 1、用计算机进行数据处理。 2、在直角坐标纸上绘出离心泵特性曲线。 3、列出一组数据，说明计算的全过程。 4、对实验结果进行分析讨论。表1 原始数据记录表格装置号： 水温： 进口管径： 出口管径： 离心泵的型号： 电机效率： 离心泵铭牌上的特性参数 ：序号流量Q( )真空表读数P1( )压力表读数p2( )转速表的读数nrpm功率表读数N电( )12345678910表2 离心泵在2900rpm下的特性参数序号流量Q( )压头H有效功率Ne轴功率Nshaft离心泵的效率12345678910七、思考题: 1、离心泵在启动前为什么要引水灌泵? 2、为什么离心泵启动时要关闭进口阀? 3、为什么调节离心泵的出口阀可调节其流量，若在进口管上设阀门调流量是否合理? 4、为什么在离心泵进口管下安装底阀