流体力学离心泵特性曲线的测定分析.docVIP

实验四 离心泵特性曲线的测定 一、实验目的 1.熟悉离心泵的构造和操作； 2.掌握离心泵在一定转速下特性曲线的测定方法。 二、基本原理 离心泵的主要性能参数有流量Q、压头H、效率η和轴功率N。在一定转速下，离心泵的送液能力（流量）可以通过调节出口阀使之从零至最大值间变化。而且，当其流量变化时，泵的压头、功率及效率也随之变化。因此，要正确选择和使用离心泵，就必须掌握流量变化时，其压头、功率和效率的变化规律，即查明离心泵的特性曲线。 用实验方法测出某离心泵在一定转速下的Q、H、N、η，并作出H-Q、N-Q、η－Q曲线，称为该离心泵的特性曲线。 1.流量Q的测定 泵的流量可以用容积法或标准流量计测量。 本实验采用涡轮流量计测量离心泵的流量。涡轮流量计显示表显示的是瞬时流量值，单位是升/秒。 2.泵的压头H的测定 离心泵的压头是指泵对单位重量流体所提供的有效能量，单位为m。 在进口真空表和出口压力表两测压点截面间列柏努利方程，忽略阻力损失，两测压点处管径一致时，有： m 若两测压表头在同一水平处，上式变为： m 式中： 3.轴功率N的测定： 离心泵的轴功率是泵轴所需的功率，也是电机传给泵轴的功率。 本实验装置采用马达－天平测功器测定此轴功率。 马达－天平测功器是水泵实验常用的测功方法之一，其有准确和使用可靠的优点。它是在拖动泵的交流电动机外壳（定子）两端加装轴承，使外壳能自由转动。外壳连有测功臂和平衡锤，后者用以调整零位。当电动机带动水泵运转时，由于反作用力的作用会使外壳反方向旋转；此反向力矩相同。如果在测功臂上加上适当的砝码，即可保持外壳不转动。此时所加砝码乘以测功臂长度，就是电动机输出的转矩，则电动机输出的功率为： kW 式中：P-测功臂上所加砝码的重量，kg； L-测功臂长度，本装置L=0.4869m； n-转速，转/分。 4.效率η 泵的效率为有效功率Ne与轴功率之比，而有效功率是液体实际上由泵得到的功率。 KW 式中： Q-泵的流量，m3/s； H-泵的压头，m； ρ-水的密度，。 三、流程和主要设备 1-离心泵 2-泵进口阀 3泵出口阀 4-真空表 5-压力表 6-转速表 7转速传感器 8-冷却风扇 9-加水旋塞10-测压法兰 11-弯头 12-流量显示表 13-透明涡轮流量变送器 14-计量槽 15-水槽 16-马达天平测功机 四、实验步骤 1了解设备、熟悉流程及所有使用的仪表，特别是涡轮流量计和马达-天平测功机的使用方法。 2.用手转动联轴节，看其是否转动灵活，以检查轴承润滑度。 3.将马达-天平测功器的砝码盘取掉，以免水泵启动时甩掉砝码盘。 4.关闭水泵进口阀门，开启出口阀门，向泵体加满水，然后关闭出口阀门。 5.启动水泵，全开进口阀门，待泵运转正常后逐渐开大出口阀门直到全开为止，此时流量最大。调节出口阀，在最大流量至零之间取8～10 组数据，然后反过来从零逐渐增大至最大流量为止，同样读取数据。每组数据由同时读取压力表、真空表、转速表、流量计、砝码、水温等数值而获得。 6.实验结束，停泵，并做好整理工作。 五、实验数据与分析： 泵的原始数据表 型号： 叶轮直径：129mm 测功臂长：0.4869m 水温：26℃～27.2℃ 序号 流量计时器 进口真空度 出口压力 转速n 天平荷重 备注 流量显示值（L/S） p1 MPa p2（Kgf/cm2） （转/分） p(克) 1 4.19 0.032 0.84 2929 750 26 2 3.89 0.030 1.01 2929 742 3 3.66 0.027 1.19 2931 732 4 3.36 0.024 1.37 2932 712 5 3.07 0.022 1.54 2935 692 6 2.74 0.019 1.68 2937 662 7 2.4 0.017 1.80 2942 629 8 2.12 0.015 1.90 2944 595 9 1.72 0.013 2.01 2949 550 10 1.24 0.012 2.10 2958 485 27.2 表1 泵的特性曲线调整数据表 序号 实验值 　 　 　 换算到n=2900时的值 　 　 　 Q(L/s) H(m) N(kw) n(转/min) Q1(L/s) Q2(m3/hr) H(m) N(kw) η 1 4.19 11.68928 1.098488 2929 4.148515 14.93465 11.45895 1.066181 0.435989 2 3.89 13.18868 1.086771 2929 3.851485 13.86535