泵的特性曲线

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1、北京化工大学化工原理实验报告实验名称：泵的特性曲线班级：学号：姓名：同组人：实验日期：2015-12-7摘要本实验以水为介质，使用UPRSⅢ型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，Co为一定值，使用该孔板流量计时，应使其在Co为定值的条件下。关键词：性能参数（Q,H,η,N）离心泵特性曲线管路特性曲线Co一、实验目的1、了解离心泵的构造，掌握其操作过程和调节方法。

2、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，可通过泵内液体质点运动的理论分析得到，如图中的曲线。由于流体流经泵时，不可避免的会遇到种种损失，产生能量损失和摩擦损失、环流损失等，因此，实际压头比理论压头小，且难以通过计算求得，因此通常采用实验直接测定其参数间的关系，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，根据此曲线也可求出泵的最佳操作范围，作为选泵的依

3、据。⑴泵的扬程HeHe=H压力表+Hz真空表+H0式中H压力表------泵出口处的压力，m;H真空表------泵入口处的真空度，m;H0------压力表和真空表测压口之间的垂直距离，H0=0.2m。在计算中：图1离心泵工作点原理图式中p压力表——泵出口处的表压，Pa；（实验读取的数据单位为kPa）p真空表——泵入口处的真空度，Pa；(实验读取的数据单位为kPa）H0——两个压力表之间的垂直距离，H0=0.2m。⑵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

4、;N--------泵的轴功率，kw；He-------扬程，m；--------流体密度，kg/m3。由泵轴输入的离心泵的功率N轴为:N轴=N电η电η转式中N电-------电机的输入功率，kW；η电-------电机效率，取0.9；η转-------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图2孔板流量计结构示意图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连接，孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减小，造成孔板前后的压强差，作为测量的依据。若管路直径为d1，孔板锐孔直径为d0,流体流经孔板后形成的缩脉的直径为d2,流体密度为ρ

5、，孔板前测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，可得或由于缩脉位置随流速变化而变化，缩脉处截面积S2难以知道，孔口的面积已知，且测压口的位置在设备制成后不再改变，因此可用以孔板孔径处u0代替u2，考虑到流体因局部阻力造成的能量损失，用校正系数C校正后，有：对不可压缩流体，根据连续性方程有：整理得令，则可简化为根据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；Δp—孔板压差，Pa；S0—孔口面积，m2；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、测压头的位置、孔径与管径

6、比和雷诺数共同决定，具体数值由实验测定。当d0/d1一定时，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。3、管路的特性曲线离心泵工作在工作点上时，有又测定不同频率下，H与的值，即可画出管路特性曲线。三、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——水温度/℃；——水流量/m3·h-1；——压降/——电功率/；——出口表压/；——入口表压/实验介质：水（循环使用）。研究对象：粤华型WB70/055型单级离心泵；孔板流量计：锐孔直径d=18.0mm，管道直径d=26.0mm。仪器仪表

7、：涡轮流量计，LWGY-25型，0.6～10m3·h-1,精确度等级0.5；温度计，Pt100,0～200℃，精度等级0.2；压差传感器，WNK3051型，-20～100kPa，精确度等级0.2，测势能差Δ；显示仪表：AI-708等，精度等级0.1；变频仪：西门子MM420型；天平，0.01g；量筒等。控制系统：控制电柜+电脑+数据采集软件，需380VAC+220VAC四、实验步骤1.关流量调节阀，打开除层流