离心泵特性曲线的测定实验

1、实验四离心泵特性曲线的测定实验一、实验目的1、了解离心泵的构造、掌握其操作和调节方法；2、测定单级离心泵在一定转速时的特性曲线，并确定其最佳工作范围；3*、掌握管路特性曲线的测量方法；4*、测定双泵并联时的特性曲线；5*、了解工作点的含义及确定方法。带*项为教学大纲要求之外内容。二、基本原理泵是输送液体的常用机械，在生产中选用一台既能满足生产任务，乂经济合理的离心泵，总是根据生产的要求（流量和压头），参照泵的性能來决定的。如果要正确地选择和使用离心泵，就必须掌握离心泵的流量（Q）变化时，泵的压头（H）,功率（N）和效率（），以及允许吸上真空度Hs的变化规律，即HQ曲线,NQ曲线，Q曲线,HsQ

2、曲线，离心泵的特性曲线是由实验测得的。本实验只测定HQ曲线，NQ曲线，Q曲线。1送液能力Q的测定在一定转速下，用出口阀來调节离心泵的送液能力。实验装置（2）用涡轮流量瞬时指示仪进行测定。即：ffQ=Q=36x或（米3/时）式中：f流量瞬时指示仪示值（赫）E流量系数（1/升）本装置x5档=68.90 x10档F=70.53实验装置（1）中流量的测量采用大孔板流量计测量，其流量计算公式为：V=C1RC2式中V流量，单位m3/h；R孔板压差，单位kPa；Ci=1.4；C2=0.5；测压口间距为0.3米。2压头H的测定在进口真空表和出口压力表两测压点截面间列出柏努利方程:gZ+We=gz.+二+巴+工

3、hfp2p2厶彳由于两测压点之间的管路很短，摩擦阻力损失可忽略不计，两侧的管径看作一致，即可导出：He=H用力衣+H典空衣+Hom其中：H貝空衣.H用力衣分别为禺心泵进出口的压力m；H。为两测压口间的垂直距离。H=fp/+）xlO（niH.O）或I_亦.6丿式中：pi进口测压点真空表示值（山盹）p2出口测压点压力表示值（Kgf/cm2）3轴功率N的测定N是电机传给泵的轴功率，SI制中用下式计算:2龙N=M*n=0.1047M*n60（W）式中：M转矩（N*m）n转速（1/分）泵行业习惯上用工程单位制，功率计算式是：“2/rx981“YPLnN=PLn=260 x1000937.7血丿式中：P测

4、力臂上所加的舷码质量（2）L测力臂长（m）,本实验装置（2）L=0.4869（m）则:叱则:叱pn=西973.72000(Kw)或采用功率表直接测出电机输入的电功率N电机，再根据电机效率计算出泵的轴功率N,即：N=N电机电机传动kw其中：n电机一电机效率，取o.9；n传动一传动装置的效率，本实验装置（1）取io；4效率的计算泵的效率是泵的有效功率与轴功率之比。有效功率是液体由泵得到的实际功率,SI制中:Ne=QHpg（W）式中：Q流量（m/s）H扬程（m）P液体密度（砲/m）斛=躍xlOO%离心泵的特性曲线是在某指定转速下的特性曲线，当实验时的转速（】）与指定转速（珥）有差异时，应将实验结果换

5、算为指定转速下的数值:/、3n；H=H叫=N巴n；H=Hn丿三、实验装置流程1、实验装置（1）：流程说明：如图1,No8为大孔板流量计管线，用于离心泵实验。水箱内的清水，自泵的吸入口进入离心泵，在泵壳内获得能量后，由出口排出，流经孔板流量计和流量调节阀后，返回水箱，循环使用。本实验过程中，需测定液体的流量、离心泵进口和出口处的压力、以及电机的功率；另外，为了便于查取物性数据，还需测量水的温度。流量的测定，使用图1中的大孔板与压力传感器共同完成，压差在仪表柜上的“水流量”表上读取。操作说明：（1）先熟悉流程中的仪器设备及与其配套的电器开关，并检查水箱内的水位，然后按下“离心泵”按钮，开启离心泵；

6、系统排气，打开管路切换阀8,关闭其它管路切换阀，打开流量调节阀18,排净系统中的气体。打开面板中水流量倒U型压差计下的排气阀，排净测压系统中的气体；测定离心泵特性曲线，在恒定转速下用流量调节阀18调节流量进行实验，测取10组以上数据。为了保证实验的完整性，应测取零流量时的数据；测定管路特性曲线，先将流量调节阀18固定在某一开度，利用变频器改变图1流体阻力与离心泵联合实验流程图1离心泵图1流体阻力与离心泵联合实验流程图1离心泵2水箱放净阀3水箱4、5切换阀6大孔板流呈计7涡轮流虽计8、9、10、11、12、13管路开关阀14高位槽上水阀15高位楷16球阀17截止阀18流呈调节阀19小孔板流呈计2

7、0层流管流呈调节阀21真空表22压力表23两台泵连通阀50Hz,以免损坏离心泵和电机）；（5）测定不同转速下的离心泵扬程线，首先固定离心泵电机频率，通过调节流量调节阀18,测定该转速下的离心泵扬程与流量的关系。然后，再改变频率，再通过调节流量调节阀18,测定此转速下的离心泵扬程与流量的关系。就可以得到不同转速下离心泵的扬程随流量的变化关系。（6）进行双泵的并联的实验时（1#、2#并联走2#设备的流程，3#、4#并联走4#设备的流程），其方法与测量单泵的特性曲线相似，只是流程上有所差异。首先，将两台离心泵启动，将1#或3#设备的球阀4、5关闭（见图1）,打开离心泵连通阀23,使1#设备与2#设备

8、连通（3#设备与4#设备连通）调节2#或4#设备上的流量调节阀进行实验。其他操作方法与单台泵相同。此实验只能测定离心泵并联时的扬程与流量的关系，而不能测定离心泵并联时轴功率及效率与流量的关系。2、实验装置（2）：操作说明:图2离心泵特性曲线测定实验装垃流程图1图2离心泵特性曲线测定实验装垃流程图1、马达一天平测功机：2、2BA-6型离心泵：3、出口阀：4、真空表:5、压力表；6、转速表；7、涡轮流呈变送器；8、涡轮流呈计显示仪表;9、计呈槽；10、水槽：11、进口阀1、关闭泵进口阀，向泵体内注水，并打开出口阀排除泵内空气。1、关闭泵进口阀，向泵体内注水，并打开出口阀排除泵内空气。2、关闭出口阀

9、，开启电源开关,使泵运转。3、开4、开启测试仪表电源，在泵的最大流量范围内用出口阀控制流量，取10组数据。5、关闭泵的出口阀，关闭电源开关、停车。注意：（1）开泵和停泵时，都应将马达天平测功器上的舷码盘去掉，以免甩掉。（2）开启测试仪表时，应拨至中间档，防止流量过大而损坏仪表。四、数据记录与整理表1、实验记录序出口压力进口真空度流虽计仪表示值转速天平荷重号P2(kgfcm2)Pf(nmiHg)f（赫兹）或压差（kpa）档次n(1/分)P（克12345678表2、实测数据整理结果序流量压头功率效率转速号Q(mZh)H(m)N(kW)n(%)n(r/mm)12345678表3、实测数据换算到指定转

10、速n=2900（转/分）下的值序号流量Q(mZh)压头H(m)功率N(kW)效率n(%)转速n(r/mm)12345678五、实验报告在普通坐标纸上标绘离心泵在指定转速*2900（转/分）下的HQ、NQ、Q。六、思考题预习思考题：1、本实验需要测量哪些参数？各使用什么仪表？2、简述涡轮流量计、孔板流量计的测量原理。3、实验开始前，需要做哪些准备？如何正确开车、实验及停车？报告讨论题：1、正确进行实验的步骤是什么？2、离心泵的流量调节原理是什么？调节方法有哪些？各有什么优缺点？3、离心泵的特性曲线测试条件是什么？条件改变，曲线如何变化？4、要测得完整的性能曲线，测点如何分布较为合理？哪些点较为关

11、键？5、离心泵的安装高度指什么？有无限制？6、离心泵启动前为什么必须灌泵排气？离心泵的送液能力能否通过进口阀进行调节？7、正常工作的离心泵，在进口处设置阀门是否合理？为什么？附一：实验数据采集系统的运行与使用当系统安装完毕后，启动程序，此时屏幕上会出现图3。图3若用户第一次使用此软件，会出现一窗口，要求用户输入：孔板流量计的参数Cl,C2；测压口间距(m)o这些参数只需要输入一次，将來运行软件时，若这些参数不需要修改，则不用再输入这些数据了。当选择数据釆集项后，程序会要求用户输入要保存数据的文件名，当用户输入文件名后，程序进入单泵实验界面(见图4),在图中有5个数字显示框，分别为：1-孔板压降

12、，2-水温，3-泵出口压力，4-泵入口压力，5-电机功率。1、数据采集在画面上方有一排菜单栏，分别为：“实验选择”，“实验操作”，记录数据，查看数据，“另存数据”，退出实验选择当点击此菜单时，出现一下拉菜单，“单泵实验”，“双泵并联”。当选择“单泵实验”时，又会出一个子菜单，“泵特性乙陵选择乙陵选择（SR学堀世（0）电釈些?貝汗垃冷00遇岀（Q）乙陵选择乙陵选择（SR学堀世（0）电釈些?貝汗垃冷00遇岀（Q）图4单泵实验图5双泵并联曲线”，“管路特性曲线”，“扬程曲线”。用户可以根据自己想做的实验进行选择。（注：“管路特性曲线”与“扬程曲线”实验必须在有变频器时才能进行）。当选择“双泵并联”时

13、，屏幕出现双泵并联实验界面（见图5）,1-孔板压差,2-水温，3-泵出口压力，4-泵入口压力，此时可以进行双泵并联实验。双泵并联时只能做测定离心泵并联扬程和流量关系曲线的实验。注意：当进行并联实验时，必须将两套设备的通讯插头全插在同一台计算机上，而且用于计量流量的那套实验装置的通讯插头要插在串口1（即C0M1）上，另一套装置的插头插在串口2（即COM2）上，不插或插反，都无法进行实验。所以做并联实验时，所用的计算机必须是有2个通讯口的。实验操作（当有变频器时，才能使用此功能）当点击此项时，会出现一下拉菜单（见图6），“改变频图6率”，“开关水泵”。由于除泵特性曲线实验外，其他实验都需要改变离心

14、泵电机频率进行实验，所以，当使用计算机在线釆集数据时，除了做离心泵的特性曲线实验外，都必须使用计算机调节泵的电机频率，否则不能进行计算机数据采集。当选择“开关水泵”时，屏幕中会出现一组按钮（见图7）,其中，红色的为关水泵按钮，绿色的为开水泵按钮。图7当选择“改变频率”时，屏幕中会出现一频率调节框（见图8）,要求用户调节频率，之后计算机通过通讯系统，调节安装在设备上的变频仪的频率值，并通过变频仪调节离心泵电机的频率，以达到实验的要求。当进行双泵串、并联实验时，泳修改频率图8计算机将同时调节两套设备上的变频仪，并调节到同一个频率值上。记录数据当数据稳定后，点击“记录数据”按钮，将当前最新的数据存入

15、前面选定的数据文件中。査看数据选此功能时，出现一下拉菜单（见图9）,分别为“实验数据”及“实验结果”。当选择“实验数据”时，画面中出现一列表框，将前面所有记录的数据全部列出來，供用户查看，若用户对某一组数据不满意，可以删除。当选择“实验结果”时，则在坐标系中将用户的实验结果绘出。汛离心泵实验实验选择（S）实验操作（0）记录数折（R）查看咖（V）退出（图9退出选此按钮时，程序退出釆集回到图3画面。2、实验结果当用户在图3画面中选择实验结果，屏幕中出现图10：图10点击“数据查看S出现一下拉菜单（见图11）,分别为“离氢实验数据打开文件（F）删鎌查看数据（V）实验結果（S）离心泵特性F1管路特性F

16、2单泵扬程F3双泵并联扬程F4图11心泵特性”，“管路特性”，“单泵扬程”，“双泵并联扬程”。选择任意一项，屏幕中出现一个列表（见图12）,将用户要查看的数据文件中的原始数据列于表内。此时，若发现某组数据不好，点击此数据行，然后选择“删除”，可删除此组数据。若要打印数据，点击“打印数据”，则可在打印机中打出此表中的全部数据。心爻修性會&心爻修性會&比芒数比芒数打开文件W）ar看豹慢（V）丈酬给屋5）打印践慢r）is出o礼世（E心kPa水iB匸出口阪力n入口真2!n电机功李朗12处26.2010.300.100.6824.8036.4018.300.000.727.35.3017.300.000

17、.75d0026.M16.00-0.100.61511.7036.0015.20-0.10o.e613.3035.1014.20-0.岔0.S7714.SO26.4013.000.00616.3036.5012.10-0.300.91917.7035.5011.20-0.300.93101ft.7026.M10.00-0.400.061120.6036.60-0.400附120.1026.7020.900.200.53130.5026.7020.5002DD141.2035.7030.100200.60151.8026.7019.800.200.62图2点击“实验结果”，出现一下拉菜单（见图13）,分别为“离心泵特性曲线”,“管路特性曲线”，“单泵扬程线”，“双泵并联扬程线”，“扬程比较”。当选择前4项时，计算机会在坐标系中绘出相应的实验结果（见图14）。当选择“扬程比较”时，计算机会在同一坐标系绘出电机频率在50Hz时单泵，双泵并联，双泵串联的扬程，以利于直观观察实验结果。TOC o 1-5 h z查看数据（V）实验结果飞S）和印麹毎糾离心泵特性曲线F5管路特性曲线P6单泵扬程曲线?7双泵并联扬程曲线F8扬程比较F9图13在图14中，有一菜单栏，分别为“打