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:Heh0hf2gg
而泵的有效功率Ne与泵效率η的计算式为:Ne=Qheηg;η=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:
n20%时,Q1QQHgnnn1He1He(1)2N1N(1)311e1
nnn2N1
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
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=40mm;h0=0.1m;水温T=25.0℃;ρ=997.0kg/m;
μ=0.903mPas;V[m3/h]=0.04855I[μA];直管长度l=2m;
由公式Q=V=[m/h]=0.04855[μA];He=h0+(P2-P1)/ρg
Ne=Q_He_ρ_gN=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
2eN1
表3.泵性能数据修正表
/mHe
0.60.4
0.20.0
80.0
Q/10
N/kW
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
2u2u12p2p1
Heh0hf
pp1u2u12p2u2u12p2
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。