离心泵特性曲线的测定

1、离心泵特性曲线的测定一、实验目的1熟悉离心泵的操作，了解离心泵的结构和特性，掌握实验组织方法。2掌握离心泵特性曲线的测定方法。3掌握离心泵的流量调节方法，了解电动调节阀、变频器、差压变送器等的工作原理。二、基本原理对一定类型的泵来说，泵的特性曲线主要是指在一定转速下，泵的扬程(H )、轴功率(P) 和效率 () 与流量 ( qv) 之间的关系。 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，还难以推出扬程的纯理论计算式。因此，一般采用实验的方法测定扬程，即泵的特性曲线由实验测得。对图 3-1 所示的系统， 分别取泵的进出口为1-1 截面与 2-2 截面，建立

2、机械能衡算式：p1 + z1 +u12+ H =p 2 + z2 +u22(3-1)g2gg2 gp 2p1z 2z 1u 22u12H =g2 g2 gg H = p 2p1hu 22u12(3-2)gg2 g2 g式中：h0 表示泵出口和进口间的位差，m； 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；u1 、u2 分别为泵进、出口的流速，m/s；从式 (3-2)可见，计算出泵进出管路上的压差、位差和速度差，就可计算出泵提供给液体的扬程。按照管路特性曲线和泵特性曲线的交点作为泵工作点的原理，改变管路阻力可以通过调节阀门开度加以实现，

3、使管路特性曲线上的工作点发生移动，再将一系列移动的工作点的轨迹连接起来，就是泵的扬程曲线。泵的有效功率(Pe) 和效率( ) 分别由下面（ 3-3）和 (3-4)式计算：PHqg(3-3)P/ PHq g / P(3-4)其中 P 代表轴功率，即泵轴传递给泵的功率。由式(3-3) 和 (3-4) 求取的数据同样可以绘出泵的轴功率和效率曲线。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qv 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）的数据。换算关系如下（比

4、例定律） ：流量q ' qn（3-5）n扬程HH ( n ) 2（3-6）n轴功率PP ( n ) 3（ 3-7）n效率q' H gqH g（ 3-8）PP方程式 (3-2)表明，实验组织方法是： 实验装置中在泵的进出口管上分别装有真空表p1和压力表 p2；由温度计测量流体温度，从而确定流体的密度；由功率表计量电机输入功率，由电机效率即可计算泵的输入功率P；管路中需安装流量计，确定流体的流速u ；欲改变 u需阀门控制（手动或自动改变阀门的开度）。三、实验流程图和实验步骤（ 1）手动离心泵实验装置a、实验流程图图 3-1 离心泵特性曲线测定流程示意图实验装置流程见图3-1，由低位

5、水箱、泵进口真空表、泵、泵出口压力表、流量计、调节阀等组成了一个循环回路。装置参数见下表3-1。表 3-1 手动离心泵实验装置参数离心泵型号P803转速1440r.p.mh00mm进口管径40mm出口管径32mm仪表系数1.000b、实验步骤1、关闭引水阀、排气，启动泵。2、实验布点：实验顺序从大到小，即将阀门开至最大时，作为第一组实验数据，共采集 12 16 组数据。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时。前七组数据按流量显示仪读数每下降约0.2L/s 布一个实验点，以后实验数据布点约下降 0.4L/s 。注意：若发现流量显示仪读数达不到零，可采用将

6、调节阀开至最大，再快速关闭调节阀，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。3、停泵：实验结束前，关闭泵出口阀，再关闭泵的电源。4、上机进行数据处理。c、实验数据记录表 3-2 离心泵原始数据水温：No.流量 L/s真空表读数MPa压力表读数MPa功率表读数w（ 2）自动离心泵实验装置a、实验流程图离心泵特性曲线测定装置具有在线操作功能，实验装置示意图见图口管径相同均为40cm，泵进出口测压点高度差h0 =0.2m。3-2。装置中泵进出b、实验步骤1、灌泵：清洗水箱，并加装实验用水。给离心泵灌水，排出泵内气体。2、检查电源和信

7、号线是否与控制柜连接正确，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。3、数据的测定：实验时，逐渐打开调节阀以增大流量，待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。（离心泵特性实验部分，主要获取实验参数为：流量qv、泵进口压力p1、泵出口压力 p2、电机功率P 电、泵转速n，及流体温度t 和两测压点间高度差h0。）4、停泵：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、扬程和功率等）。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。图 3-2 实验装置示意图c、实验数据记录表 3-3 离心泵原始实验数据记录表装置号：，离心泵型号，额定流量，额定扬程，额定功率，流体温度t。流量 qv泵进口压力泵出口压力电机功率P 电泵转速 n实验次数m3/hp1 kPap2 kPakWrpm四、思考题1、测定离心泵特性曲线的意义有那些？2、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？3、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