离心泵性能实验 - 武汉大学

1、离心水泵综合性能实验教学大纲课程代码：课程负责人：蒋劲课程中文名称: 离心水泵综合性能实验课程类别：专业必修课程学时数：36(其中实验课8课时)课程学分数：2授课对象：本科生本课程的前导课程：流体力学一、实验目的离心泵的主要性能参数有流量Q、压头H、效率和轴功率P，通过实验测出在一定的转速下H-Q、P-Q及-Q之间的关系，并以曲线表示，该曲线称为离心泵的性能曲线。性能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)通过实验，测定离心泵在规定转速下的特性曲线。使学生加深对离心泵的工作原理和基本性能参数及性能曲线(水泵在恒定转速n的条件下，扬程H、功率P、效率与流量Q之间的关系曲线)的理解

2、。 (2)掌握离心泵基本性能参数的测试及基本性能曲线的绘制方法。 (3)了解离心泵抽水装置的抽真空起动过程和运行操作方法。 二、实验装置 下图所示为离心泵基本性能实验装置示意图。实验泵通过弹性联轴器与异步电动机联结，组成抽水机组，进口通过吸水管接进水池，出口通过出水管接出水池，水流在进出水池中形成开式循环，因此该实验装置称为开式实验台。为便于水泵在启动前抽真空及在实验过程中调节流量，在出水管道上安装有闸阀。水泵流量测量采用的仪器是涡轮流量计。三、实验项目及测试方法1. 实验简述图 离心泵基本性能实验装置示意图1一水泵；2一电机；3一控制装置和测功仪表；4一真空表；5一压力表；6一闸阀；7一水池

3、；8一涡轮流量计；9一抽真空阀 实验方法是通过改变出水管路上的闸阀开度来控制扬程、流量，每改变一次闸阀的开度，测出水泵的转速、流量及真空表、压力表、扭矩仪轴功率(或电功率表)的读数，据以绘制性能曲线。 2.测试项目及方法(1) 流量：采用涡轮流量计测量管道流量。计算公式涡轮流量计仪表常数见传感器(2) 扬程：分别在水泵进口和出口安装真空表和压力表，测出水泵进口的真空值和出口的压力值，并由此计算出水泵的扬程。 计算公式总扬程：H(m) 式中: H出-水泵出口压力表读数转换成水拄高（m）； H进-水泵进口压力表读数转换成水拄高（m）；Z-压力表中心至真空表中心的高差；压力表中心高于真空表测点时为正

4、(m)；V出-压力表测压点平均流速(m/s)； V进-真空表测压点平均流速(m/s)； (3) 功率：进行水泵性能实验，要求测量水泵的轴功率，即电动机传给水泵的功率。功率的测量方法有直接法和间接法两种。所谓直接测量是用马达天平或扭矩仪测出泵轴上的力矩，并据以计算水泵的轴功率。间接测量法是采用瓦特表测量电动机的输入功率，然后根据电机的输入-输出功率之间的关系求得电动机的输出功率。对于直接传动的机组，电动机的输出功率全部传给水泵轴，所以电机输出的功率即为水泵的轴功率。直接测量法用扭矩仪二次仪表读出；间接测量法用三相功率表测量电机的输入功率，再由下式求得轴功率：=P* 式中： P:电动机的输入功率,

5、 kW :电动机的效率，由电机样本查得:传动效率，联轴器联接=1有效功率公式(kW)式中：Q:泵的流量, ； H:泵的压头, m；:水的密度, kg/；g:重力加速度, m/。效率公式式中：:泵的有效功率, kW； :轴功率, kW。(4) 转速：采用转速表直接测量或用光电转速传感器测量，并由二次仪表显示、记录。 上述参数的计算，由于实验过程中电网电压的不稳定可能导致电动机转速在一定范围内的波动，为了使实验数据在转速上保持一致，因而对实验转速不同于额定转速时的实验数据，应利用比例律公式进行换算，即式中 Q、H、P实测转速竹所对应的流量、扬程和功率； Q、H、P额定转速n所对应的流量、扬程和功率

6、。 四、实验步骤 实验前的准备工作 (1)熟悉设备、装置和仪表的使用方法。 (2)记下必要的原始数据，如水泵铭牌上所标示的水泵型号、扬程、流量、转速、效率；进出水接管直径；涡轮流量计仪表常数；真空表测点至压力表中心的垂距等。 (3)检查仪表是否正常，机组的转动部件是否灵活，防护罩是否盖好。 (4)关闭出水闸阀和压力表接管上的旋塞。 启动水泵机组 (1)抽真空引水，若采用真空泵充水，则启动真空泵并打开水泵抽气管上的闸阀，当真空表指示值不再增加时，即表示水泵及吸水管内已充满水。 (2)按启动电钮，使水泵机组启动。 (3)关闭水泵抽气管上的闸阀，打开压力表上的开关。 (4)将出水闸阀全开，同时检查机组及各种仪表工作是否正常，若无异常即可开始测量。测量 从出水管闸阀从全开到关闭，分别测量15个左右工况点的参数。读取真空表、压力表、流量计二次仪表、电功率表及转速仪上的读数，记入实验报告表中。测试时，注意被测性能曲线的端点位置(Q=0和Q达最大)，高效区附近测点适当加密。每组参数必须同步测量。15个工况点应尽量均匀地分布在整个性能曲线上。每改变一次闸阀开度，须经2min左右时间的稳定后才可测量、记录该开度下的实验数据。关机 完成上述测量后，若测量数据正常，则关闭真空表和压力表接管上的开关和出水管上的闸阀，切断电源停机。 五、 试验报告内容与要求1 实验装置介绍，绘出试验装置图，并