离心泵特性曲线的测定.doc

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1、离心泵特性曲线的测定一、实验目的（1）了解离心泵的结构特性和操作（2）测定一定转速下的特性曲线。（3）理解合理选择及正确使用离心泵的意义。二、实验原理离心泵是生物工程工厂应用广泛的一种液体运输机械，它输送的流体范围很广，包括腐蚀性液体和汉固相悬浮物的液体。这类机械运转时液体流量的调节十分简单，使用很方便。图4-3是离心泵的装置见图。由图可见，若干个弯曲叶片组成的叶轮1置于具有蜗壳型通道的泵壳2之内，叶轮紧固于泵轴3上。泵的吸入口4位于泵壳的中心，并与吸入管路5相连接，泵壳上侧边的排出口8与排出管路9相连。离心泵一般由电动机带动。离心泵启动前，需要先将所输

2、入的液体灌满吸入管路和泵壳。电动机启动之后，泵轴带动叶轮以1000~3000r/min的速度高速旋转，在此过程中，泵通过叶轮向液体提供了能量，另外，在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢而静压强提高，最终以较高的静压强排除管道，实现输送目的。在一定转速下，离心泵的扬程He、轴功率N和效率η等特性参数都与离心泵的数量有关。通常用水作为介质，通过实验测出He、N、η和Q之间的关系曲线，称为离心泵的特性曲线。特性曲线是选用离心泵和确定泵的适宜操作范围的重要依据。如果在泵的操作中，能够测得其流量，进、出口的压力和泵所消耗的功率（即轴功率或电机功率），那么

3、通过计算就可以作出离心泵的特性曲线。1.流量的测定在一定转速下，调节出口阀改变离心泵的流量，并通过涡轮流量计测出其具体数值。2.扬程的测定在进口真空表和出口压力表两测压点截面列柏努利方程或式中：h0为为压力表和真空表两测压点间的垂直距离；P1，P2为压力表和真空表所测表压与真空度；u2，u1为泵出口、进口管内水的流速；H真、H压为真空表、压力表所测得读数，以m液柱表示的数值；Hf为两测压点间泵的压头损失（本实验可忽略不计）。3.有效功率的测定泵的有效功率可从泵的扬程、流量确定，公式为式中：Ve为流量；He为扬程；ρ为水的密度。各变量的单位均为国际单位。4

4、.泵的效率泵的效率即为有效功率与其轴功率之比，但是测定轴功率较难，实验中经常测定电机功率N电，从而求取泵的总效率。即三、实验装置本实验采用2B19A离心泵进行实验，其装置如右图所示。离心泵用三相电动机带动，用三相调压器调节电动机的转速，转速表测定电动机的转速。将水从水槽中吸入，然后用泵压出管排出至水槽循环使用。在吸入管口处装有底阀滤水器，以免污物进入水泵。过滤器上带有单向阀。以便在启动前可使泵内灌满水。在泵的吸入口和压出口分别装有真空表和压力表，以测量水的进出口的压力。泵的管路中有涡轮流量计，用来测量水的流量。管路出口处装有阀门，用来调节水的流量或管内压

5、力。另有单相瓦特计（功率表）测量电动机输入功率。其中，电机的输入功率为W=3(相数)*α（仪表系数）*表头读数（W）四、实验步骤（1）了解设备，熟悉流程及所用仪表。（2）检查轴承润滑情况，用手转动联轴节注意其是否转动灵活、转向是否正确。（3）旋开加水漏斗及泵壳上部的放气旋塞，向泵内灌水至满，然后关闭漏斗和旋塞。（4）充满水后，关闭泵的阀门。接通电源点启动电动机，将该泵运转。在运转中药注意安全，防止触电及注意电机是否过热、是否有过大噪音或其他故障。（1）小心打开功率表开关，注意功率表是否正常，如有不正常现象，应立即停车，与指导老师讨论其原因及处理方法。（2

6、）慢慢开启出口阀，用出口阀调节流量，待各示数稳定后，记录压力表、真空表读数、流量示数和功率示数。（3）从最大到零调节流量，读取并记录11组数据。（4）数据取完后关闭出口阀。转速表测定电动机的转速。（5）实验结束后，关闭电机。五、实验结果1）实验数据及计算室温为15℃，各参数取值如下：水的物性：密度ρ水=1000kg/m3重力常数：g=9.8m/s2π=3.14仪表系数：α=1流量系数ε=321.31d入=41mmd出=27mm下面以第一组数据为例，具体计算过程如下：其他各组数据计算过程同第一组，具体实验数据及计算结果如下表：2）离心泵特性曲线He-Ve关

7、系曲线3）Ne-Ve关系曲线4）N电-Ve关系曲线5）η-Ve关系曲线适宜操作区如图所示。六、分析及讨论1、离心泵特性曲线由实验结果中He-Ve关系曲线得，离心泵特性曲线方程为He=28.25-3577.95Ve其拟合度R=0.995682、Ne-Ve关系曲线由实验结果中Ne-Ve关系曲线图可知，Ne随着Ve的增大而不断增大，但是当Ve达到一定值后，随着Ve的增大，Ne的增长变缓。3、N电-Ve关系曲线由实验结果中N电-Ve关系曲线图可知，N电随着Ve的增大而不断增大，但是当Ve达到一定值后，随着Ve的增大，N电的增长变缓。与理论曲线相符。4、η-Ve关

8、系曲线由实验结果中η-Ve关系曲线图可知，η随着Ve的增大而不断增大，但是当Ve