化工原理实验_离心泵.doc

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1、北京化工大学实验报告课程名称：化工原理实验实验日期：2014年12月10日班级：材料1204姓名：曲政同组人：李乾坤、李子新、张辰阳学号：2012012481离心泵性能实验一、实验摘要离心泵的性能参数取决于泵的内部结构,叶轮形式和转速。通过对离心泵内部流体质点运动的理论分析,可得出理论压头和流量的关系。但实际流体流经泵时,不可避免的造成一定的能量损失.在本实验中,将直接测定其参数间的关系,并绘出离心泵的三条He-qv.Pa-qv和η-qv特征曲线。流量系数Co的数值只能通过实验求得。Co主要取决于管路流动的雷诺数Re和面积比m等。对于测压方式，结构尺寸，加工状况等

2、均以确定的标准孔板，流量系数Co只与雷诺数Re有关。本实验选用水作为实验的研究对象。关键词：离心泵特性曲线泵的有效功率和效率孔流系数C0二、实验目的及任务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、性能及安装方法。4、测定孔板流量计的孔流系数。5、测定管路特性曲线。三、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。由于流体流经泵时可能会产生能量损失，如摩擦损失、环流损失等，因此

3、，实际压头比理论压头小，因此，通常采用实验的方法，直接测定其参数间的关系，并将测绘出的He-qv.Pa-qv和η-qv三条曲线称为离心泵的性能曲线。另外，根据这些曲线也可以求出泵的最佳工作区间，作为选泵的依据。⑴泵的扬程HeHe=H压力表+H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：式中——泵出口处的表压，；（实验读取的数据单位为k）——泵入口处的真空度，；(实验读取的数据单位为k）——两个压力表之间的垂直距离，H0=0.2m。⑵泵

4、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--------泵的有效功率，kw;--------泵的轴功率，kw；--------流量，;-------扬程，m；--------液体密度，。由泵轴输入的离心泵的功率Pa为式中-------电机的输入功率，kW；-------电机效率，取0.9；-------传动装置的传动效率，一般取1.0。在计算中：2.孔板流量计孔流系数的测定图1孔板流量计的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连接，孔板

5、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，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，由于缩脉的位置随流速的变化而变化，故缩脉处截面积S2难以知道，孔口的面积为已知，且测压口的位置在设备制成之后也不改变，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在造成的能量损失，用校正系数C校正后，则有对于不可压缩流体，根据连续性方程有经过整理可得令，则又可以简

6、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，------孔板压降，Pa；S0--------孔口面积，；--------液体密度，；C0--------孔板系数。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，具体的数值由实验确定。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。3.管路特性曲线的测定处于各个工作点时，管路所需的压头和泵提供的压头是相等的，即利用这一原理，可通过测泵的扬程来测管路的压头，以此来作管路特性曲

7、线。四、实验流程示意图图2离心泵特性曲线实验带控制点的工艺流程1—蓄水池；2—底阀；3、6—压力表；4—离心泵；5—灌泵阀；7—流量调节阀；8—孔板流量计；9—活动接口；10—液位计；11—计量水槽（495495）mm；12—回流水槽；13—计量槽排水阀五、实验操作1．打开主管路的切换阀，关闭流量调节阀6，按变频器7绿色按钮启动泵，固定转速，观察泵口出口压力0.2mpa左右时，即可开始试验。2.通过调节6，调节流量大小，记录数据，完成泵特性曲线和孔板流量计系数实验。3.打开全部的支路阀门，流量调节阀们开到最大，通过改变频率，实现流量调节，完成管路特性曲线的测定实验

8、。4.切换