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文档简介
1、 离心泵特性测定实验报告姓名:刘开宇学号:1410400g08班级:14食品2班实验日期:2016.10.10学校:湖北工业大学实验成绩:批改教师: 一、实验目的1了解离心泵结构与特性,熟悉离心泵的使用;2掌握离心泵特性曲线测定方法;3了解电动调节阀的工作原理和使用方法。二、基本原理离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率与泵的流量Q之间的关系曲线,它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内部流动情况复杂,不能用理论方法推导出泵的特性关系曲线,只能依靠实验测定。1扬程H的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面,列
2、机械能衡算方程: (11)由于两截面间的管长较短,通常可忽略阻力项,速度平方差也很小故可忽略,则有 (12)式中: ,表示泵出口和进口间的位差,m;和 流体密度,kg/m3 ;g重力加速度 m/s2;p1、p2分别为泵进、出口的真空度和表压,Pa;H1、H2分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头,m; u1、u2分别为泵进、出口的流速,m/s; z1、z2分别为真空表、压力表的安装高度,m。由上式可知,只要直接读出真空表和压力表上的数值,及两表的安装高度差,就可计算出泵的扬程。2轴功率N的测量与计算 (W) (13)其中,N电为电功率表显示值,k代表电机传动效率,可取。3效率的计算泵的效率是
3、泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是单位时间内流体经过泵时所获得的实际功,轴功率N是单位时间内泵轴从电机得到的功,两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。泵的有效功率Ne可用下式计算: (14) 故泵效率为 (15)4转速改变时的换算泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。但是,实际上感应电动机在转矩改变时,其转速会有变化,这样随着流量Q的变化,多个实验点的转速n将有所差异,因此在绘制特性曲线之前,须将实测数据换算为某一定转速n¢下(可取离心泵的额定转速2900rpm)的数据。换算关系如下:流量 (16)扬程 (17)轴功率 (18)效率 (19)三、实验装置与
4、流程离心泵特性曲线测定装置流程图如下:1水箱;2离心泵;3转速传感器;4泵出口压力表; 5玻璃转子流量计;6出口流量调节闸阀;7灌泵漏斗;8泵进口压力表;9温度计;图1 实验装置流程示意图四、实验步骤及注意事项实验步骤: (1)清洗水箱,并加装实验用水。通过灌泵漏斗给离心泵灌水,排出泵内气体。 (2)检查各阀门开度和仪表自检情况,试开状态下检查电机和离心泵是否正常运转。开启离心泵之前先将出口阀关闭,当泵达到额定转速后方可逐步打开出口阀。 (3)实验时,逐渐打开出口流量调节闸阀增大流量,待各仪表读数显示稳定后,读取相应数据。离心泵特性实验主要获取实验数据为:流量Q、泵进口压力p1、泵出口压力p2
5、、电机功率N电、泵转速n,及流体温度t和两测压点间高度差H0(H00.1m)。 (4)改变出口流量调节闸阀的开度,测取10组左右数据后,可以停泵,同时记录下设备的相关数据(如离心泵型号,额定流量、额定转速、扬程和功率等),停泵前先将出口流量调节闸阀关闭。注意事项: (1)一般每次实验前,均需对泵进行灌泵操作,以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保养,防止叶轮被固体颗粒损坏。 (2)泵运转过程中,勿触碰泵主轴部分,因其高速转动,可能会缠绕并伤害身体接触部位。(3)不要在出口流量调节闸阀关闭状态下长时间使泵运转,一般不超过三分钟,否则泵中液体循环温度升高,易生气泡,使泵抽空。五、数据处理(1)记
6、录实验原始数据如下表1:实验日期: 2016.10.10 实验人员: 刘开宇 学号: 1410400g08 装置号: 离心泵型号MS60/0.55,额定流量60L/min,额定扬程19.5,额定功率0.55kW泵进出口测压点高度差H0= 0.1m ,流体温度t 30 序号流量Qm3/h泵进口压力p1 kPa泵出口压力p2 kPa电机功率N电 kW泵转速nr/min16-101350.750288025.6-81510.730288035.2-7.91650.723288044.8-71780.700288054.4-6.11890.686290064-5.91980.669290073.6-5
7、2060.645290083.2-4.52140.615290092.8-42210.5832920102-3.52310.5222940111.2-32380.4682940120.6-32430.4382940 (2)根据原理部分的公式,按比例定律校合转速后,计算各流量下的泵扬程、轴功率和效率,如表2:序号流量Qm3/h扬程Hm轴功率NkW泵效率%16.2716.340.81432.4425.8517.910.79234.0935.4319.470.78434.7445.0220.820.75935.4254.6322.260.76034.9364.2123.260.74134.0373.
8、7924.060.71432.8683.3724.910.68031.7292.9726.010.65930.15102.1327.470.60225.06111.2828.230.54017.23120.6428.810.5059.40六、实验报告1分别绘制一定转速下的HQ、NQ、Q曲线Q/m3/h0.641.282.132.973.373.794.214.635.025.435.856.27扬程/m28.8128.227.4726.0124.9124.0623.2622.320.819.4717.916.3Q/m3/h0.641.282.132.973.373.794.214.635.02
9、5.435.856.27轴功率/kW0.5050.540.6020.6590.680.7140.7410.760.7590.7840.7920.814Q/m3/h0.641.282.132.973.373.794.214.635.025.435.856.27泵效率/%9.417.2325.0630.1531.7232.8634.0334.9335.4234.7434.0932.442分析实验结果,判断泵最为适宜的工作范围。流量在4.63m3/h到5.43m3/h之间泵效率达到最高,因此为最适宜的工作范围。七、思考题1. 试从所测实验数据分析,离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门?答:关闭阀门的原
10、因从试验数据上分析:开阀门时,扬程极小,电机功率极大,可能会烧坏电机。2. 启动离心泵之前为什么要引水灌泵?如果灌泵后依然启动不起来,你认为可能的原因是什么?答:因为空气密度小,所产生的离心力很小,在吸入口所形成的真空不足以将液体吸入泵内;泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏。3. 为什么用泵的出口阀门调节流量?这种方法有什么优缺点?是否还有其他方法调节流量?答:用出口阀门调解流量而不用泵前阀门调解流量保证泵内始终充满水,用泵前阀门调节过度时会造成泵内出现负压,使叶轮氧化,腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置。4. 泵启动后,出口阀如果不开,压力表读数是否会逐渐上升?为什么?答:不会,因为当泵完好时,真空表和压力表读数会恒定不变,水泵不排水空转不受外网特性
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