离心泵性能测定实验..doc

离心泵性能测定实验 一、实验目的： 了解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法； 测量离心泵在恒定转数下的特性曲线，并确定其最佳工作范围； 测量管路特性曲线及双泵并联时特性曲线； 了解工作点的含义及确定方法； 测定孔板流量计孔流系数C0与雷诺数Re的关系（选做）。 二、基本原理： 1、离心泵特性曲线测定 离心泵的特征方程是从理论上对离心泵中液体质点的运动情况进行分析研究后，得出的离心泵压头与流量的关系。离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转数的影响，故在实际工作中，其内部流动的规律比较复杂，实际压头要小于理论压头。因此，离心泵的扬程尚不能从理论上作出精确的计算，需要实验测定。 在一定转数下，泵的扬程、功率、效率与其流量之间的关系，即为特性曲线。泵的扬程可由进、出口间的能量衡算求得： He = H压力表 + H真空表 + H0 [ m ] 其中：H真空表，H压力表分别为离心泵进出口的压力 [ m ]； H0为两测压口间的垂直距离，H0= 0.3m 。 N轴 = N电机?η电机?η传动 [ kw ] 其中：η电机—电机效率，取0.9； η传动—传动装置的效率，取1.0； [ kw ] 因此，泵的总效率为： 2、孔板流量计孔流系数的测定 孔板流量计孔板孔径处的流速u0可以简化为： u0=C0（2gh）1/2 根据u0和S0，即可算出流体的体积流量Vs为： Vs=u0S0=C0S0（2gh）1/2 或： Vs= C0S0（2△p/ρ）1/2 式中Vs——流体的体积流量，m3/s； p——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。 三、实验流程与操作： 流程说明： 水箱内的清水，自泵的吸入口进入离心泵，在泵壳内获得能量后，由出口排出，流经孔板流量计和流量调节阀后，返回水箱，循环使用。同时，在流程中还安装了涡轮流量计，以其为标准，可以对孔板流量计的孔流系数进行校正。本实验过程中，需测定液体的流量、离心泵进口和出口处的压力、以及电机的功率；另外，为了便于查取物性数据，还需测量水的温度。 图一、离心泵流程图 1 水箱 2 离心泵 3涡轮流量计 4 孔板流量计d=21mm 5流量调节阀 操作说明： ⑴ 先熟悉流程中的仪器设备及与其配套的电器开关，并检查水箱内的水位，然后按下“离心泵”按钮，开启离心泵； ⑵ 测定离心泵特性曲线，在恒定转数下用流量调节阀5调节流量进行实验，用涡轮流量计4计量流量，测取10组以上数据。为了保证实验的完整性，应测取零流量时的数据； ⑶ 测定管路特性曲线，先将流量调节阀5固定在某一开度，利用变频器改变电机的频率，用以改变流量，用涡轮流量计4计量流量，测取8组以上数据（在实验过程中，变频仪的最大输出频率最好不要超过50Hz，以免损坏离心泵和电机）； ⑷ 测定不同转速下的离心泵扬程线，首先固定离心泵电机频率，通过调节流量调节阀5，测定该转速下的离心泵扬程与流量的关系。然后，再改变频率，再通过调节流量调节阀5，测定此转速下的离心泵扬程与流量的关系。就可以得到不同转速下离心泵的扬程随流量的变化关系。 ⑸ 进行双泵的并联的实验时，其方法与测量单泵的特性曲线相似，只是流程上有所差异。首先，将两台离心泵启动，打开离心泵连通阀，使1#设备与2#设备连通，调节1#或2#设备上的流量调节阀进行实验。其他操作方法与单台泵相同。此实验只能测定离心泵并联时的扬程与流量的关系，而不能测定离心泵并联时轴功率及效率与流量的关系。 注：在离心泵实验中，测定管路特性曲线及不同转速下的离心泵扬程线必须使用变频器。 四、报告要求 画出离心泵的特性曲线，确定该泵较为适宜的工作范围。 绘出管路特性曲线 做出C0—Re曲线。 五、思考题 根据离心泵的工作原理，分析为什么离心泵启动前要灌泵？在启动前为何要关闭调节阀？ 试分析气缚现象与气蚀现象的区别。 从你所得的特性曲线中分析，如果要增加该泵的流量范围，你认为可以采取哪些措施？ 流体流动阻力实验 一、实验目的： 掌握直管摩擦阻力系数的测量方法； 掌握突扩管及阀门的局部阻力系数的测定方法； 回归光滑管的λ—Re曲线，并与相应的经验公式进行比较； 回归层流管的λ—Re曲线，并与相应的经验公式进行比较（选做内容）； 二、基本原理： 不可