离心泵性能实验报告(带数据处理)

1、实验三、离心泵性能实验姓名：杨梦瑶 学号：1110700056实验日期：2014年6月6日 同组人：陈艳月 黄燕霞刘洋覃雪徐超张骏捷曹梦珺左佳灵 预习问题：1. 什么是离心泵的特性曲线？为什么要测定离心泵的特性曲线？答：离心泵的特性曲线：泵的 He、P、n与Qv的关系曲线，它反映了泵的基本性能。要测 定离心泵的特性曲线是为了得到离心泵最佳工作条件，即合适的流量范围。2. 为什么离心泵的扬程会随流量变化？答：当转速变大时，沿叶轮切线速度会增大，当流量变大时，沿叶轮法向速度会变大，所以根据伯努力方程，泵的扬程：H= ( U22- U12) /2g + (p 2- p1)/ p g +-(Z1)+H

2、f沿叶轮切线速度变大，扬程变大。反之，亦然。3. 泵吸入端液面应与泵入口位置有什么相对关系？答：其相对关系由汽蚀余量决定，低饱和蒸气压时，泵入口位置低于吸入端液面，流体 可以凭借势能差吸入泵内；高饱和蒸气压时，相反。但是两种情况下入口位置均应低于允许 安装高度，为避免发生汽蚀和气缚现象。4. 实验中的哪些量是根据实验条件恒定的？哪些是每次测试都会变化，需要记录的？哪些是需要最后计算得出的？答：恒定的量是：泵、流体、装置；每次测试需要记录的是：水温度、出口表压、入口表压、电机功率；需要计算得出的：扬程、轴功率、效率、需要能量。一、实验目的：1. 了解离心泵的构造，熟悉离心泵的操作方法及有关测量仪

3、表的使用方法。2. 熟练运用柏努利方程。3. 学习离心泵特性曲线的测定方法，掌握离心泵的性能测定及其图示方法。4. 了解应用计算机进行数据处理的一般方法。二、装置流程图：图5离心泵性能实验装置流程图1 水箱 2 Pt100 温度传感器 3 入口压力传感器 4 真空表 5 离心泵 6 压力表7出口压力传感器 8 © 48X 3不锈钢管图 9 孔板流量计d=24mm 10压差传感器11 涡轮流量计 12 流量调节阀 13 变频器三、实验任务：1. 绘制离心泵在一定转速下的H(扬程)Q(流量)；N(轴功率)Q；n(效率)Q三条特性曲线。2. 绘制不同频率下离心泵管路特性曲线四、实验原理：1

4、. 离心泵的性能参数取决于泵的内部结构，叶轮形式及转速，在恒定转速下，离心泵的性 能扬程、功率和效率与其流量呈一定的函数关系。通常用水做实验测出它们之间的 关系以曲线表示，即He- Q N轴Q nQ称为离心泵的特性曲线。在实验中只要测出 泵的流量、进口与出口压力和泵消耗的功率，即可求出泵的特性曲线。根据流体力学方程，亦即柏努利方程：在离心泵进口、出口之间进行能量衡算，则： ui2/2g + pi/ p + zi + H= U22/2g + p2/ pg + Z2 +Hf( m)H= ( u22- ui2) /2g +(P2- pi) / p + (z2- zi) +H f( m)由于：阻力损失

5、 Hf 可以忽略，则：H=( u22- ui2) /2g + (p2- pi) / pg + (z2- zi)(m)Ne= QHpgr= Ne /N X iOO%pi进口压力，Mpa ,p2出口压力，MPa,H 扬程,m ,1. Q 流量，m3/s,Ne有效功率，W,N轴功率， W2. 管路特性是指输送流体时，管路需要的能量H (即从A到B流体机械能的差值+阻力损 失)随流量 Q 的变化关系。 本实验中， 管路需要的能量与泵提供给管路的能量平衡相等， 计算 H 的方法同 He：3.H e H 出口表压H 进口表压 0.2mH2O4. 虽然计算方法相同，但二者操作截然不同。测量 He 时，需要固

6、定转速，通过调节阀门 改变流量；测量 H 时，管路要求固定不动，因此只能通过改变泵的转速来改变流量。五、实验准备操作：离心泵的开启5. 开启总电源，使配电箱带电；打开配电箱上泵开关，使变频器带电6. 调节变频器为手动。 在变频器通电后，按“ P”键，当显示“ rOOOO”时，按“”或“” 键找到参数“ P0700”，再按“ P”键，调节“”或“”键将其参数值改为i (调成“自动”时该参数设置为“ 5”),按“ P”键将新的设定值输入；再通过“”或“”键找到参数“ PiOOO”，用同样方法将其设置为“ i”；按“ Fn”键返回到“ rOOOO”，再按 “ P”键退出。7. 流量调节阀和双泵并联阀

7、门处于关闭状态。手动按下变频器控制面板上“绿色按钮”启动水泵，再按“”或“”键改变电源频率，使其示数为“50.00”，完成离心泵启动。六、实验步骤:1. 检查电机和离心泵是否正常运转。打开电机的电源开关，观察电机和离心泵的运转情况， 如无异常，就可切断电源，准备在实验时使用。2. 泵特性曲线数据测定。开启离心泵，调节流量调节阀，由小到大逐渐增大流量，按讲义 规定测取10组水流量、水温度、功率、进口表压、出口表压数据，注意在数据稳定后 再读取记录。3. 管路特性曲线测定。固定一个阀门开度，通过变频器间隔4Hz调节频率由50到10Hz测取11组水流量、 进口表压、出口表压数据。改变阀门开度，重复上

8、面操作，得到另外两条不同阀门开度下的管路特性曲线4. 实验测定完毕，最后按变频器控制面板上“红色按钮”停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵型号、额定流量、扬程、功率等），关闭配电箱上泵开关和总电源开关。七、数据记录及处理：1.测量并记录实验基本参数：离心泵流量：1.2-7.2m3/h-1实验液体：水离心泵额定功率：0.55kW离心泵扬程：21.13m 实验数据记录及整理:泵特性（转速）：序 号水流量Q/m3?h-1水温度T/ C出口 表压P2/mHO入口 表压P1/mfO电机 功率N/kW扬程H/mHO轴功率/kW效率n%10.627.020.60.20.4720.60.4237.7472

9、127.120.20.20.4820.20.43212.3931.627.319.60.20.5119.60.45918.104227.519.20.20.5419.20.48620.9352.528.418.60.10.5618.70.50424.576328.718.10.10.5918.20.53127.247428.917.00.10.6517.10.58530.9785.529.115.000.7215.20.64834.17泵的特性曲线 1 管路特性-1 （阀门开度）：序 号频率/Hz水流量Q/m3?h-1水温度T/ C出口表压P2/mHO入口表压P1/mHO需要能量H/mHO15

10、06.3529.713.7-0.114.02465.8729.811.8012.03425.3830.010.0010.24384.8730.18.208.45344.3530.26.60.16.76303.8330.25.20.15.37263.3130.34.00.14.18222.7730.32.90.13.09182.2230.32.00.22.010141.6630.31.20.21.22015O 5)OZH离心泵的特性曲线H-qqva2N-q35302520 _ %15_10_-甲一，甲 I一* °Q(m3/h-1)456管路特性115 101-52.53* 54,55*

11、 56,5Q/n»3-h-l管路特性曲线扬程H-流量Q 16管路特性-2 （阀门开度）序 号频率/Hz水流量Q/m3?h-1水温度T/ C出口表压P2/mH2O入口表压P1/mH2O需要能量H/mHO1503.8830.417.20.117.32463.5830.514.70.114.83423.2830.612.40.112.54382.9730.610.20.110.35342.6630.78.20.18.36302.3430.76.40.26.47262.0230.74.90.24.98221.6930.83.50.23.59181.3530.82.40.22.410141.0

12、130.91.50.21.5管路特性2 H-Q -HT管路特性曲线扬程H-流量Q 2272#H-QOZH m/管路特性-2管路特性-12#2#Q(m3/h-1)2#数据处理过程：H的方法同He：以每组数据的第一组数据为例，计算过程如下：本实验中，管路需要的能量与泵提供给管路的能量平衡相等，计算H H e H出口表压H进口表压 0.2mH 2O8#泵特性曲线物理量计算：扬程He：水在该温度下的密度:(1.205 0.04 (25.820)kg m3) 1000973kg m3#He=H 出口表压-h 入口表压+z= H 出口表压-H 入口表压 +0.2mH2O=( 20.6-0.2+0.2)mH

13、2O =20.6 mH 2O轴功率：N=N 电机 X 90%=0.47kW X 90%=0.423kW泵的效率：Ne HeQ g 空6 0.6 973 9.81 100% 7.747%N N 3600 1000 0.423管路特性的物理量计算：需要能量H/mHOHe=H 出口表压-H 入口表压 +z= H 出口表压-H 入口表压 +0.2mH 2O= ( 13.7+0.1+0.2) mH2O=14.0 mH 2O结果分析和误差来源讨论：结果分析：通过实验可以看出离心泵在特定的转速下有其独特的特性曲线，而且不受管路特性曲线的影响。在固定的转速下，离心泵的流量、压头和效率不随被输送的液体的性质（如密度）而改变，但泵的功率与液体密度成正比关系。在实验过程中，由于流量的范围取得不够大，使得泵的效率曲线随流量的变化范围在本次测量中体现得不完善。我们从泵的特性曲线1中可以看到，流量的变化在 0 6m3?h-1之间，泵的