化工原理实验报告离心泵的性能试验北京化工大学

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1、WORD格式整理北京化工大学化工原理实验报告实验名称：离心泵性能实验班级：化工13姓名：学号：20130序号：同组人：学习参考资料分享WORD格式整理实验二：离心泵性能实验摘要：本实验以水为介质，使用离心泵性能实验装置，测定了不同流速下，离心泵的性能、孔板流量计的孔流系数以及管路的性能曲线。实验验证了离心泵的扬程He随着流量的增大而减小，且呈2次方的关系；有效效率有一最大值，实际操作生产中可根据该值选取合适的工作范围；泵的轴功率随流量的增大而增大；当Re大于某值时，C0为一定值，使用该孔板流量计时，

2、应使其在C0为定值的条件下。关键词：性能参数（）离心泵特性曲线管路特性曲线C0一．目的及任务1.了解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法。2.测定离心泵在恒定转速下的特性曲线，并确定泵的最佳工作范围。3.熟悉孔板流量计的构造，性能和安装方法。4.测定孔板流量计的孔流系数。5.测定管路特性曲线。二．实验原理1.离心泵特性曲线测定离心泵的性能参数取决于泵的内部结构，叶轮形式及转速。其中理论压头与流量的关系，可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到，如图1中的曲线。由于流体流经泵时，不可避免的会遇到种种阻力，

3、产生能量损失，诸如摩擦损失，环流损失等，因此通常采用实验方法，直接测定参数间的关系，并将测出的He-Q,N-Q和η-Q三条曲线称为离心泵的特性曲线。另外，根据此曲线也可以求出泵的最佳操作范围，作为泵的选择依据。图1.离心泵的理论压头与实际压头（1）泵的扬程HeHe=式中H压力表——泵出口处的压力，mH2o；H真空表——泵入口处的真空度，mH2o；学习参考资料分享WORD格式整理H0——压力表和真空表测压口之间的垂直距离，H0=0.2m。（2）泵的有效功率和效率由于泵在运转过程中存在种种能量损失，使泵

4、的实际压头和流量较理论值为低，而输入泵的功率又比理论值为高，所以泵的总效率为式中Ne——泵的有效功率，kW；Q——流量，m3/s；He——扬程，m；ρ——流体密度，kg/m3。由泵轴输入离心泵的功率N轴为式中N电——电机的输入功率，kW；η电——电机效率，取0.9；η轴——传动装置的传动效率，一般取1.0。2、孔板流量计孔流系数的测定孔板流量计的结构如图2所示。图2.孔板流量计构造原理在水平管路上装有一块孔板，其两侧接测压管，分别与压差传感器的两端相连。孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速

5、增大，压强减少，造成孔板前后压强差，作为测量的依据。若管路直径为d1，孔板锐孔直径为d0，流体流经孔板前后所形成缩脉的直径为d2，流体密度为ρ，孔板前侧压导管截面处和缩脉截面处的速度和压强分别为u1、u2与p1、p2，根据伯努利方程，不考虑能量损失，可得或由于缩脉的位置随流速的变化而变化，故缩脉处截面积S2学习参考资料分享WORD格式整理难以知道，孔口的面积为已知，且测压口的位置在设备制成后也不改变，因此，可用孔板孔径处的u0代替u2，考虑到流体因局部阻力而造成的能量损失，用校正系数C校正后，则有对

6、于不可压缩流体，根据连续性方程有经过整理可得令，则又可以简化为根据u0和S2，即可算出流体的体积流量Vs为或式中Vs——流体的体积流量，m3/s；p——孔板压差，Pa；S0——孔口面积，m3；ρ——流体的密度，kg/m3；C0——孔流系数。孔流系数的大小由孔板锐孔的形状、测压口的位置、孔径与管径比和雷诺数共同决定，具体数值由实验测定。当d0/d1一定，雷诺数Re超过某个数值后，C0就接近于定值。通常工业上定型的孔板流量计都在C0为常数的流动条件下使用。三．实验装置流程图学习参考资料分享WORD格式整

7、理图3.离心泵性能实验装置和流程1、水箱2、离心泵3、涡轮流量计4、管路切换阀2、5、孔板流量计6、流量调节阀7、变频仪四．操作要点1.打开主管路的切换阀门，关闭流量调节阀门6，按变频仪7绿色按钮启动泵，固定转速（频率在50Hz），观察泵出口压力表读数在0.2MPa左右时，即可开始试验。2.通过流量调节阀6，调节水流量，从0到最大（流量由涡轮流量计3测得），记录相关数据，完成离心泵特性曲线和孔板孔流系数实验。3.打开全部支路阀门，流量调节阀6开到最大，通过改变变频仪频率，实现调节水流量，完成管路特性

8、曲线实验。4.每个实验均测10组数据，完成实验后，则可停泵（按变频仪红色按钮停泵），关闭流量调节阀6，做好卫生工作，同时记录设备的相关数据（如离心泵型号、额定流量、扬程、功率等）。五．数据处理1、离心泵特性曲线的测定：实验测得数据如下表：序号水流量qv/m3•h-1入口表压p1/mH2O出口表压p2/mH2O压降△p/KPa水温度t/℃电机功率P电/kW17.18-3.210.450.9025.10.7126.42-2.612.140.6025.50.6835.73-