离心泵化工原理实验..docx

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： 环工1301姓 名： 王一平学 号： 2013011289序 号：1同 组 人： 王娜 王羲威 王柏雄 毛健实验日期：2015-12-16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，C0为一定值，使用该孔板流量计时，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。基本原理离心泵特性曲线的测定离心泵性能参数主要包括流量，扬程，轴功率，效率。在叶轮结构、尺寸、转速等固定的情况下，关系曲线。小型离心泵直接装有电动机，运行时电机损失电能一般小于10%，泵损失机械能一般大于30%，如果操作不当甚至达90%以上，根据泵特性曲线可以确定合理的操作条件，使工作点位于最高效率点附近，减少机械能损失。目前泵特性曲线无法用数学模型、因次分析等方法获得、需由实验测定。图2-1-1 离心泵的理论压与实际压头扬程是离心泵对单位牛顿流体做的有效功，在泵的进、出口管路取两个距离较近的截面，忽略流体阻力，根据机械能衡算方程可知： (2-1)式中，—出口截面静压头，m；—进口截面静压头，m；轴功率取输入“输入电机”功率的90%，即：(2-2)有效功率： (2-3)泵的效率： (2-4)总效率： (2-5)通过仪器仪表直接测量电功率、进出口截面静压头、液体流量、温度等，即可确定该泵性能。2、管路特性曲线的测定管路特性是指在流体输送管路固定的情况下，管路需要的能量H=流体损失的能量+流体增加的能量。其中关系曲线称为管路特性曲线，该曲线与泵性能无关，在管路的起点和终点取两个截面，当管径相同，且管内流动达到阻力平方区时，根据机械能衡算方程可知管路需要的能量为： (2-6)在任何一个实际工作点，离心泵传递给液体的有效能量，等于管路在该流量下运送流体所需要的能量H，即 (2-7)所以，H的测量原理同3、孔板流量计孔流系数的测定孔板流量计的构造原理如下图所示。图2-3-1 孔板流量计的构造原理图孔板流量计根据“恒截面，变压差”原理，可测量含杂质较多的气体或液体流量，根据伯努力方程，在孔板前、后平行流线处取两个截面，然后用孔口截面代替后一个截面并修正，最后得到孔板流量计算式为： (2-8)式中 C—截面替换修正系数；m—孔口面积与管道面积的比值，；—孔流系数；—孔口面积，；—孔板压降，Pa；—液体密度，；连接管道的雷诺数： (2-9)式中d—管径，m；u—管内平均流速，；—液体密度，；—液体黏度，实验流程和设备图3-1-1 离心泵实验带控制点工艺流程1.水箱 2、离心泵 3、涡轮流量计 4、管路切换阀 5、孔板流量计 6、流量调节阀7、变频仪TI01——水温度/℃ ；QI02——水流量/m3·h-1；—压降/PaNI04——电功率/W；PI05——出口表压/m（）；PI06——入口表压/m（）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=27.0mm。仪器仪表：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、打开主管路的切换阀门，关闭流量调节阀门6，按变频