离心泵性能测定
一、实验目的:
1、 了解离心泵的构造与特性,掌握离心泵的操作方法
2、 测定并绘制离心泵在恒定转速下的特性曲线。
二、实验原理:
离心泵的压头H、轴功率N及功率η与流量Q之间的对应关系,若以曲线H~Q、N~Q、η~Q表示,则称为离心泵的特性曲线,可由实验测定。
实验时,在泵出口阀全关至全开的范围内,调节其开度,测得一组流量及对应的压头、轴功率和效率,即可测定并绘制离心泵的特性曲线。
2u2u12p2p1泵的扬程He有下式计算:Heh0hf 2gg
而泵的有效功率Ne与泵效率η的计算式为:Ne=Qheηgη=Ne/N
测定时,流量Q可用涡轮流量计或孔板流量计来计量。轴功率N可用马达-天平式测功器或功率来表测量。
离心泵的性能与其转速有关。其特性曲线是某一恒定的给定转速(一般nl=2900PRM)下的性能曲线。因此,如果实验中的转速n与给定转速nl有差异,应将实验结果换算成给定转速下的数值,并以此数值绘制离心泵的特性曲线。换算公式如下:
当n
n20%时,Q1QQHgnnn1He1He(1)2N1N(1)311e1
n n n2 N1
三、装置与流程:
水由水箱1
阀2、离心泵4涡轮流量计9回水箱
1
四、操作步骤:
1、 熟悉实验装置及仪器仪表等设备,做好启动泵前的准备工作将泵盘车数转,关闭泵进口阀,打开泵出口阀并给泵灌水,待泵内排尽气体并充满水后,再关闭泵出口阀。
2、 启动离心泵,全开泵进口阀,并逐渐打开离心泵出口阀以调节流量。在操作过程稳定条件下,在流量为零和最大值之间,进行8次测定。
3、 在每次测定流量时,应同时记录流量计、转速表、真空计、压力表、功率测定器示值。
数据取全后,先关闭泵出口阀,再停泵。
五、实验数据记录和数据处理:
3 泵入口管径d1 =40mm出口管径d2 =40mmh0 = 0.1m水温T =25.0℃ρ=997.0kg/m
μ=0.903mPa·s V[m3/h]=0.04855I[μA] 直管长度l = 2 m
由公式Q=V=[m/h]=0.04855[μA] He=h0+(P2-P1)/ρg
Ne=Q×He×ρ×g N=PLn/0.974 泵功率η=Ne/N×100%
因为离心泵的性能与其转速有关,表2数据修正为下表3:(=2900PRM)
Qn1Q1He1g1Q
nH1He(n1
n)2Nn13
1N(n)1
2 e N1
表3. 泵性能数据修正表
202.0
1.8181.61.416
/ m
He 141.0
120.8
100.60.4
0.2
0.0
3.080.00.51.01.52.0
32.5Q / 10N / kW1.2
六、讨论:
1、 离心泵开启前,为什么要先灌水排气
答:是为了除去泵内的空气,使泵能够把水抽上来。
2、 启动泵前,为什么要先关闭出口阀,待启动后再逐渐开大而停泵时也要先关闭出口阀。 答:因为N随Q的增大而增大,当Q=0时,N最小,因此,启动离心泵时,应关闭出口阀,使电动机的启动电流减至最小,以保护电机。启动后再逐渐开大,使为了防止管部收到太大的冲击。而停泵时也要先关闭出口阀,是为了防止水倒流。
3、 离心泵的特性曲线是否与连结的管路系统有关
答:特性曲线与管路无关,因为测量点在电机两端,管路的大小、长短与流量无关,只是与流速有关。
4、 离心泵流量愈大,则泵入口处的真空度愈大,为什么 答:流量越大,泵的有效功率就越大,由公式
2u2u12p2p1Heh0hf 2gg
22pp1u2u12p2u2u12p2可得:He增大,1也增大 h0hf gg2gg2gg
5、 离心泵的流量可由泵出口阀调节,为什么
答:因为当阀小时,管阻大,电机的有效功率低,流量低。同理,当阀开大时,管阻小,电机的有效功率高,流量高。