泵与风机实验指导书

《泵与风机试验》试验指导书及试验报告工程热物理教研室编泵与风机试验室OO八年五月前 言料力量，培育学生的实践与创力量。热能与动力工程专业、核能与动力工程专业、建筑环境与设备工程专业。泵与风机、热工测量、工程流体力学。试验工程试验工程试验一离心风机性能试验试验二轴流风机性能试验试验三离心泵综合试验112⒌试验环境〔对试验室、机房、效劳器、打印机、投影机、网络设备等配置及数量要求〕泵与风机试验对试验环境有如下要求：①试验室最好安排在一层，要求试验室离教室和办公室有肯定距离，以防止试验时的噪声影响正常的教学和办公。②风机试验室安排在窗户较多的屋子，做试验时室外最好风力不要太大。③离心泵试验室要求有自来水或离取水位置较近。④试验室内要求有黑板。对于泵与风机试验，有以下几点总体要求：①等课程的相关学问。②试验前，要求试验室向学生开放，以便学生了解试验设备和测量设备，以及对整个试验有感性生疏。③对于验证性试验，要求学生在试验前就已很好地把握了测量设备的工作原理、使用方法以及试验步骤。④对于综合性、设计性试验，应适当提前向学生布置任务。学生应依据试验任务，查阅资料，进展理论分教师审查同意前方可进展试验。试验后，要求学生按要求整理试验数据，撰写试验报告，并提出或答复相关问题。①本试验的重点：是对教材所讲科学规律进展验证，把握相关参数的测量方法。②本试验的难点：综合性设计性试验的试验方案确定、试验步骤确实定。③教学方法建议：承受多媒体手段对试验进展必要的讲解和布置试验任务；综合性设计性试验分组进展方案论证；试验现场更多发挥学生的主动性，教师只做必要的辅导。试验一离心风机性能试验一、试验目的生疏离心风机性能测定装置的构造与根本原理。把握利用试验装置测定风机主要工作参数的试验方法。通过试验得出被测风机的气动性能曲线〔全压-流量、轴功率-流量、效率-流量。二、试验类型本试验为验证型试验。三、试验装置试验装置构造如图1所示〔图中未标示出测压管位置。1-进口集流器2-节流网3-整流栅4-5-6-7-扭矩测量装置图1 离心风机试验装置简图GB1236《通风机空气动力性能试验方法》标准，设计并制造了本试验装置。本试验装置承受进D/23D处分别装设测压管接头。3主要是使流入风机的气流均匀；节流网2起流量调整作用，在此节流网位置上加铜丝网或均匀地加一些小纸片可以转变进入风机的流量。扭矩测量装置7通过称重传感器检测、传输被测扭力、计算扭矩，进而计算出输入风机的轴功率。〔压力传感器、称重传感器、温度传感器〕传送到数字巡检仪显示出来。四、试验步骤〔倾斜管压力计〕通过联通管与试验风管的测压力孔相连接，在连接前检查测压管路有无漏气现象，应保证无漏气。2、电动机启动前，在测力矩力臂上配加砝码，使力臂保持水平。3、装上被测风机，卸下叶轮后，启动测功电机，再加砝码ΔG´使测力矩力臂保持水平，登记空载力矩〔一般由指导教师事先做好。装上叶轮，接好进风口与试验风管，转动联轴节，检查叶轮是否与进风口有刮碰磨擦现象。5、启动电机，运行10分钟后，在测力臂上加配砝码使力臂保持水平，待工况稳定后登记集流器压力ΔPn、静压Pest1G〔全部砝码重量〕n。6、在节流网前加铜丝网或小圆纸片，使流量渐渐减小直到零，来转变风机的工况，一般取十个测量工况〔包括全开和全闭工况，每一工况稳定后登记读数。7、试验前后分别记录大气压力和温度。-1---3-五、试验原理〔写出风机进出口截面能量方程式〕六、试验记录风机铭牌参数及相关尺寸序号出口挡板开度序号出口挡板开度1路扭力2路静压3路静压4路温度转速n流量全压轴功率空气密度：流量测量截面管径：流量计算公式：全压计算公式：〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕12345678910轴功率计算公式：轴功率计算公式：【注】①2路静压——即进口风管压力；②3③阻力损失0.15Pd1

Pd1

0.96P 。stj七、试验结果及争论1、绘制性能曲线图2、问题争论用进气装置测绘风机性能曲线的优缺点。如何调整和掌握风机流量。绘制性能曲线应留意哪些问题。试验二轴流风机性能试验一、试验目的生疏轴流风机性能测定装置的构造与根本原理。把握利用试验装置测定风机主要工作参数的试验方法。通过试验得出被测风机的气动性能曲线〔全压-流量、轴功率-流量、效率-流量。二、试验类型本试验为验证型试验。三、试验装置210后装有毕托管及静压测点(图中未标示出测压管接头位置，具体可见试验台装置)6为双速(低速/高速)电机；尚配有一台变频器。1-支架2-5610-整流栅板2轴流风机试验装置简图轴功率测量承受扭矩测量装置〔具体见试验台装置本体。所产生的平衡扭力通过称重传感器感应、传送。本〔压力传感器、称重传感器、温度传感器〕传送到数字巡检仪显示出来的。〔注〕为节约时间，2、3、4三个步骤，由指导教师事前预备好。四、试验步骤1、按试验装置简图〔2〕接好各个试验设备和测试仪器。2、将调整阀门调至全开状态，启动电机，记录各项试验数据。37～8个工况。五、留意事项轴流式风机的特点是风量越小，轴功率越大，所以本试验不做关闭阀门的工况点，更不要在关闭阀门时启动电机，以防电机过载而烧坏。六、试验原理〔写出风机进出口截面能量方程式〕-1---10-七、试验记录风机铭牌参数相关参数及计算公式空气密度：空气密度：流量测量截面管径：流量计算公式：全压计算公式：轴功率计算公式：11路扭力①2路静压3路毕托管 4路温度n流量全压轴功率低转速高转速〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕1234567891012345678910注：①扭力：测扭矩用的平衡扭力，用于计算轴功率，由称重传感器传送、通过数字巡检仪显示。n〔r/min：被检测后通过数字巡检仪进展显示。d③静压测点至风机进口处损失值△，按标准规定取0.15P。d绘制性能曲线图试验三离心泵综合试验一、试验目的及查阅资料的力量；着重培育独立解决实际问题的力量、创力量和组织治理力量。二、试验类型三、试验装置本试验台可以进展离心泵特性曲线测定试验、离心泵汽蚀试验和离心泵启停及串并联试验，是一个多功能的、力表、管道及阀门等组成。泵一的驱动电机，其转子的轴固定在轴承上，而其定子是悬浮的。1-平衡砝码2-水泵〔泵一〕3-水泵一电机4-5-6-泵二电开关7-泵一电开关8-泵一转速显示表9-10-11-泵一出水阀12-13-泵二和泵一串联阀14-15-16-U型管差压计17-18-计量水箱19-溢流阀20-21-排气阀22-水罐23-活动轮24-水泵二电机25-放水阀26-水泵(泵二)27-吸水管图3 离心泵综合试验装置构造简图四、试验原理和方法参考Hq曲线V依据试验内容要求，在相应位置建立能量方程。利用阀门调整流量，测定H、q 的数值。q用水箱和秒表测定或读取差压计读数据计算而得；H值可由V V下计算：p p 2221HZ21

g 22g1式中：p 表读数，MPa，换算成水柱高，m；Ep——真空表读数，MPa，换算成水柱高，m；SZ——压力表至真空表接出点之间的高度，m；、1

——泵进、出口流速，一般进口、出口管径一样，即d2

d1

1222 1 2gqV

H值〔pE

p值HqS

坐标系中得到相H

q曲线。VPq曲线VqV

PPqV

P的公式为：PMFL2n60

(GL11

GL0

60 〔W〕M——相应工况下的感应力矩，kg.m；——相应工况下的电机〔泵〕旋转角速度；n——相应工况下的电机〔泵〕旋转速度，r/min；F——相应工况下的力臂上的作用力，N；L——力臂长度，mL0

mL1

m；G——游砣重量，N；1G——砝码重量，N。0qV

PPqV

坐标系中得到相应的假设干测点，PqV

曲线。q曲线V值：

qPqV

qV

HP值，由此可得该流量下的相应效率gqH VPqq

HP值，即可算出其相应的值，在qV

坐标系中可光滑地绘制出泵的效率曲线。V汽蚀试验泵的试验标准〔GB/T3216-89〕中规定：临界汽蚀余量点的选取，通常按扬程〔或效率〕与无汽蚀的扬程〔多级泵为第一级扬程〕相比，当下降值到达(2k)H〔k为型式数〕NPSH2

值作为泵的临界汽蚀余量NPSH 值。试验时可以通过压力表读数变化状况来推断汽蚀是否发生，如压力表指针发生猛烈抖动或急剧下降c为止，即发生汽蚀。记录汽蚀时泵入口压力表读数，即可计算NPSH 值：aNPSH

pSS Vp2ap2式中： 安装真空表处速度，m/s；S

g 2g gp ——试验条件下的汽化压力，Pa。V如此，取假设干个qV

值，并求得相应pS

NPSHa

NPSHc

q 坐标系中光滑VNPSHc

q 曲线。V串联运行串联泵所输送的流量均相等〔无视泄露流量，而串联后的总扬程为串联各泵所产生的扬程之和。即假设有两台泵串联，则：

H H H串 1 2q q qV串 V1 V2式中：H 、H 二台泵的扬程，m；1 2q qV1 V2

(H程值相加。并联运行

q )V

HqV

上同一流量点的扬并联后的总流量应等于并联各泵流量之和，并联后的扬程与并联运行各泵的扬程相等。即假设有两台泵并联，则：H H H并 1 2qV并式中：H 、H 二台泵的扬程，m；1 2

q qV1 V2q qV1 V2

(H值相加。五、试验内容和要求

q ) 的作法是把并联各泵的性能曲线Hq 上同一扬程点的流量V 并 V泵一和泵二为一样的泵，要测定泵的Hq 、Pq 、q 曲线，要求学生：V V V确定测量参数，查找资料把握相关测量设备的工作原理，并会使用这些测量设备。确定试验路径并论证其完成试验目的的可行性。确定试验步骤及每步的具体操作。为了完成上述试验，试验前应做哪些预备工作？自己拟订试验过程应当记录的试验数据，并设计记录数据的表格。5局部组成的试验方案交给教师审核，审核合格前方可进展试验。2．水泵的汽蚀试验汽蚀试验由于具有肯定程度的破坏性，实行特别的教学方式进展：学生按要求设计试验方案、教师审查并进展试验演示操作、学生整理分析数据并撰写试验报告。汽蚀试验的目的在于确定泵在工作范围内临界汽蚀余量与流量的关系，对学生的要求是：查阅资料，把握汽蚀的根底理论，在此根底上确定该试验的测量参数，这些参数如何测出？确定试验路径并论证其完成试验目的的可行性。确定试验步骤及每步的具体操作。为了完成上述试验，试验前应做哪些预备工作？5局部组成的试验方案交给教师审核。3．两台泵的串联运行试验两台泵串联试验的目的就是为了验证一样流量下串联总扬程等于单台泵扬程之和，对学生的要求是：确定串联布置方案。确定测量参数。确定试验步骤及每步的具体操作。自己拟订试验过程应当记录的试验数据，并设计记录数据的表格。4局部组成的试验方案交给教师审核，审核合格前方可进展试验。4．两台泵的并联运行试验两台泵并联试验的目的就是为了验证一样扬程下并联总流量等于单台泵流量之和，对学生的要求是：确定并联布置方案。确定测量参数。确定试验步骤及每步的具体操作。自己拟订试验过程应当记录的试验数据，并设计记录数据的表格。4局部组成的试验方案交给教师审核，审核合格前方可进展试验。：上述泵的串、并联运行试验，可以进展多个流量下的串联运行试验和多个扬程下的并联运行试验，以观看和验证泵的串、并联运行时的根本规律。六、留意事项进展泵的性能试验时，留意检查各阀门的开启、关闭状况后再进展泵的启动。进展泵的串联试验时，留意检查各阀门的开启、关闭状况以及泵的开启挨次，再进展泵的启动。进展泵的并联试验时，留意各阀门的开启、关闭状况，再进展泵的启动。七、试验前预备工作留意试验台的保养和维护量水箱应保持清洁光明。差压计，应留意防尘，以免影响测量精度。不用时，应盖上塑料布或特制小盖。易锈零部件，应留意防锈。在接电运转前，必需做好以下预备工作认真检查各阀门、接头和表头等有无松动，如有松动，应加以紧固；用橡胶管将孔板的测压口与压差计相连接；将测力矩力臂装置调到平衡状态；漏水现象，如漏水，应设法处理。八、简要操作说明泵的性能试验试验前预备：22②翻开阀门〔1〕和阀门〔12；③关闭阀门13〕和阀门〔14。进展试验：①启动泵一。泵运转后，关闭阀门1〕和120、②翻开阀门〔12〕至全开，调整阀门〔11〕至肯定开度，水泵开头给水，待稳定运行后再测读泵一进水真空表〔5、出水压力表〔9〕的读数，U型压差计〔16〕的读数，并测定电机的转速n和平衡力。③渐渐开大阀门1，转变泵的流量〔5~8次，在每一流量下，测量并记录上述试验数据。泵的串联运行试验在与单台泵运行时的一样的流量下，进展两台泵串联时扬程的测量。泵的并联运行试验在与单台泵运行时的一样的扬程下，测出两台泵并联时流量的测量。九、试验记录和数据处理试验台及测量装置相关参数记录工况砝码重量G工况砝码重量G0L1压力表读数真空表读数 转速n 流量计高差〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕〔〕12345678注：泵的流量也可用计量水箱和秒表来测量。4.性能试验数据处理工况流量〔〕扬程〔〕功率〔〕效率〔〕12345678绘制性能试验曲线图串联试验数据记录工况流量计高差1读数2读数1读数