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实验报告课程名称：指导老师：成绩：实验名称：实验类型：同组学生姓名：一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、主要仪器设备（必填）四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析（必填）七、讨论、心得一、实验目的和要求1).了解离心泵结构与特性，熟悉离心泵的使用；2).测定离心泵在恒定转速下的操作特性，做出特性曲线；3).了解压差变送器、涡轮流量计等仪器仪表的工作原理和使用方法。二、实验内容和原理对离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一，其特性曲线是在恒定转速下泵扬程H、轴功率N及效率η与泵流量Q之前的关系曲线，它是流体子啊泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内流动复杂，不能使用理论方法推到出泵的特性关系曲线，只能依靠实验测定。1).扬程H的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面(流程图中的h和g)，列机械能衡算方程：𝑧1+𝑝1𝜌𝑔+𝑢122𝑔+𝐻=𝑧2+𝑝2𝜌𝑔+𝑢222𝑔若泵进口速度相差不大，则速度平方差可忽略，则有H=(𝑧2−𝑧1)+𝑝2−𝑝1𝜌𝑔=𝐻0+𝛥𝑝𝜌𝑔式中：𝐻0=𝑧2−𝑧1，表示泵出口（g）和进口（h）的位差，本实验为0.1m：ρ——流体密度，𝑘𝑔𝑚3⁄;g——重力加速度，𝑚𝑚2⁄;𝑝1、𝑝2——分别为泵进口的真空度和泵出口的表压，Pa；𝑢1、𝑢2——分别为泵进、出口的流速，𝑚𝑠⁄；𝑧1、𝑧2——分别为真空表、压力表的安装高度，𝑚；𝛥𝑝——泵的出口和进口之间的压差，Pa，用压差传感器测量。2).轴功率N的测量与计算𝑁=𝑁电×𝑘电×𝑘传其中，𝑁电——电功率表显示值，W；𝑘电——电机效率，可取𝑘电≈0.8；𝑘传——传动效专业：姓名：学号：日期：地点：过程工程专业实验离心泵特性曲线测定装订线P.2/6实验名称：___________________姓名：____________学号：____________离心泵特性曲线测定梅晶晶3130102634率，因电机与泵直连，故𝑘传=13).效率η的计算泵的效率η是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是单位时间内流体经过泵是所获得的实际功，轴功率N是单位时间内泵轴从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。泵的有效功率Ne可用下式计算：Ne=𝐻𝑄𝜌𝑔故泵效率为η=𝐻𝑄𝜌𝑔𝑁×100%4).转速改变时的换算泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。但是实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量Q的变化，多个试验点的转速n将有所差异，因此子啊绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为某一定转速𝑛′下（可取离心泵的额定转速）的数据。流量Q′=Q𝑛′𝑛扬程𝐻′=H(𝑛′𝑛)2轴功率𝑁′=𝑁(𝑛′𝑛)3效率𝜂‘=𝑄′𝐻′𝜌𝑔𝑁′=𝑄𝐻𝜌𝑔𝑁=𝜂三、主要仪器设备1)实验装置如下图所示装订线P.3/6实验名称：___________________姓名：____________学号：____________离心泵特性曲线测定梅晶晶31301026341—水箱2—离心泵3、11、12、13、14—压差传感器4—温度计5—涡轮流量计6—孔板流量计16—粗糙管实验段17—光滑管实验段18—闸阀19—截止阀20—引水漏斗21、22—调节阀23—泵出口阀24—旁路阀a、b、c、d、e、f—取压点2).装置结构说明参数如下：实验对象部分是由贮水箱、离心泵、涡轮流量计和压差传感器等组成的。水的流量使用涡轮流量计测量，泵进口压差采用压差传感器进行测量，泵的轴功率由功率表测量，流体温度采用𝑃𝑡100温度传感器测量。四、操作方法和实验步骤1).离心泵灌水，关闭泵出口阀，开启仪表柜上的总电源、仪表电源开关，启动水泵，排除泵内气体，待电机转动平稳后，关闭排气口，并把泵的出口阀缓缓开到最大。2).对压差传感器进行排气，完成后关闭排气阀门，是压差传感器处于测量状态。3).缓缓开启流量调节阀，待各仪器读书平稳后，读取流量Q、泵进出口压差𝛥𝑝、电机P.4/6实验名称：___________________姓名：____________学号：____________离心泵特性曲线测定梅晶晶3130102634功率𝑁电、泵转速n和流体温度T。4).测取10组数据左右，停止离心泵，并记录泵的型号、额定流量、扬程和功率等。5).实验结束，关闭出口阀，并关闭电源。五、实验数据及处理离心泵型号：MS100/L1额定转速：2850rpm额定流量：6𝑚3ℎ⁄额定功率：1.1kW额定扬程：23.4m泵进出口测压点高差：0.1m表(a)实验数据记录表Q（𝑚3ℎ⁄)𝑇(℃)𝛥𝑝(kPa)𝑁电(𝑘𝑊)𝑛(𝑟.𝑝.𝑚)033.131749929851.1933.4297.954429702.1533.4286.265029702.8833.2277.472829553.8933.1261.282829405.1033.1237.794029256.0732.9216.9101529237.0332.8194.7109329108.0932.7166.1112728659.0632.4139.0117328959.9431.9107.212352880表(b.1)实验数据处理ρ(𝑘𝑔𝑚3⁄)𝐻(𝑚)𝑁(𝑘𝑊)𝑁𝑒(𝑘𝑊)994.6232.65399.20994.5130.69435.298.873994.5129.49520171.651994.5828.58582.4222.853994.6226.92662.4283.534994.6224.50752338.312994.6922.37812367.677994.7220.09874.4382.437994.7617.15901.6375.712994.8614.38938.4352.836995.0411.10988298.864装订线P.5/6实验名称：___________________姓名：____________学号：____________离心泵特性曲线测定梅晶晶3130102634表(b.2)实验数据处理ηQ′（𝑚3ℎ⁄）H′(m)Ne′(𝑘W)0029.76400.1817511.14228.26087.3660.2640782.06327.155151.6740.3061162.77826.585199.9310.3424333.77125.297258.2840.3599064.96923.260312.9490.3622435.91821.267340.8110.3498966.88519.270359.2650.3333738.04816.971369.8410.3007988.91913.936336.6370.2419959.83610.870289.621Fig.1离心泵特性曲线（方形图标为H-Q;圆形图标为Ne-Q;三角图标为η-Q）六、实验结果与分析效率曲线是一条二次函数曲线，具有最高点，一般称最高点为设计点。由于管路输送条件的不同，离心泵不会恰好在最佳工作点工作，一般选用离心泵设计点效率的90%左右。由图可知，在Q=5.9𝑚3ℎ⁄左右时，泵的效率达到最大，约为38%，因此得出泵的正常工作时效率为34.2%~38%，工作范围为4.2𝑚3ℎ⁄~7.3𝑚3ℎ⁄。P.6/6实验名称：___________________姓名：____________学号：____________离心泵特性曲线测定梅晶晶3130102634七、讨论、心得思考题：1）试从所测试验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？2）启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后仍然启动不起来，你认为可能的原因是什么？3)为什么用阀门（22）调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调解流量？4)泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？5)正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？6)试分析，用清水泵输送密度为1200𝑘𝑔𝑚3⁄的盐水，在相同流量下你认为泵的压力是否变化？轴功率是否变化？1）答：从图中可以看出，轴功率会随着流量的增大而增大，当流量为0时，功率最小，当开机阀门开大，则电机的瞬时功率很大，会对离心泵造成损害，因此，离心泵在启动时要关闭出口阀，防止电机过载。2）答：避免造成气缚现象。若泵中存在气体，那么当离心泵启动，泵中的真空度较小，没有足够的压差使液体进入泵，使离心泵吸不上液体。如果扔启动不了，检查离心泵本身，可能由于使用时间过长，离心泵已经损坏。3）答：在固定的转速和扬程固定的情况下，离心泵可以通过调节出口面积来达到节流的目的，如果调节进口阀，则可能导致流量过小，液体无法充满管路，对实验结果造成较大的误差。调节出口阀的优点是简单易行，但是能耗大。我们还能通过使用变频器调节离心泵的转速来达到节流的目的。4）答：不会，因为水是不可压缩流体，当出口阀关闭时，管路内水的量保持恒定，且动能为0，泵启动后，泵产生的动车转化为水的静压能，泵转动稳定后，水的静压能保持不变，因此压力表读数不会上升。5）答：合理；安装阀门后方便检修。6）答：离心泵的压头、流量和效率均与流体的密度无关，因此相同流量下泵的压力不会改变，但是轴功率与流体密度成正相关关系，故流体密度变大，轴功率变大，且𝑁𝑒′𝑁𝑒=𝜌′𝜌.心得：整个实验中，水的温度在时刻改变，因此用内插法计算水的密度，用以降低实验误差。实验最开始时，要对离心泵灌水，避免出现气缚现象；实验过程中要时刻关注水槽中的水量，以免产生汽蚀现象损坏离心泵。实验数据处理时，将三条曲线画于同一坐标系中，便于读取数值。