离心泵性能特性曲线的测定

离心泵性能特性曲线的测定姓名：郭政班级：环科院应用化学1班学号：20121337031实验日期：2015-5-72.1实验目的（1）了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作；（2）测定恒定转速下离心泵的流量(V)与有效扬程(He)、轴功率(Na)、及总效率(η)之间的曲线关系。（3）掌握离心泵流量调节的方法（阀门、转速和泵组合方式）和涡轮流量传感器及智能流量积算仪的工作原理和使用方法。2.2实验原理流体经过离心泵后流体的机械能会获得增值。离心泵的特性曲线实质上是流体流经离心泵时机械能按一定规律变化的宏观表现形式，其内容是表达在一定转速n下离心泵的流量V与其扬程He、轴功率Na和效率之间的定量关系，这些函数关系目前还无法分别用数学模型进行表达，只能通过实验测定的方法才能得到。2.2.1离心泵流量V的测量实验时,采用涡轮流量计测量流体在管道内的流量,用智能流量积算仪直接显示出流体流量V的数值,其单位为m3/h.2.2.2离心泵扬程H的测定与计算在离心泵的进口1截面至离心泵的出口2截面间列机械能守恒方程:guZgpHguZgpe2222222111(2-1)当离心泵的进、出管管径相同，且压力表和真空表的安装高度差可忽略不计时，由式（2-1）可导出离心泵扬程的计算公式：gppgppHe表表1212(2-2)由式（2-2）可知，只要分别测出压力表和真空表的数值表2p和表1p，就可计算出泵的扬程He（m）。2.2.3离心泵轴功率aN的计算本实验主要采用马达天平测量泵轴转矩M的方法来计算泵的轴功率，计算公式如下：60281.9602nPLnMNa(2-3)由式(2-3)可知，只要测出测功臂上所加砝码重量P（Kg）、测功臂长L(m)及相应的泵的转速n（r.p.m）,就可计算出泵的轴功率aN(W)。2.2.4离心泵效率的计算效率数值大小是流体经过离心泵时的水力损失v、容积损失h和机械损失M三者共同作用的结果。泵的效率计算公式如下：aeaeMhvNgVHNN（2-4）2.2.5离心泵的比例定律平均或标准转速下的流量iiinnVV平均或标准转速下的扬程2)(ieieinnHH(2-5)平均或标准转速下的轴功率3)(nnNNaiai比例定律式（2-5）适用的条件是泵的转速变化只能在%20内，且转速变化前后泵的效率相等，即ii。在实验转速变化范围内，上述条件能满足。2.3实验流程与装置离心泵性能特性曲线测定系统装置工艺控制流程图和离心泵性能特性曲线测定实验仪控柜面板图如图2-1和图2-2所示：图2-1离心泵性能特性曲线测定系统装置工艺控制流程图图2-2离心泵性能特性曲线测定实验仪控柜面板图离心泵正常工作时，水由底阀○1进入离心泵的叶轮，水获得机械能后离开泵壳，经出口阀○8、旁路○9或出口阀○8、电动调节阀○2流入出水管，途经涡轮流量计○1，水最后流入循环水箱。2.4操作步骤1.灌泵.首先给离心泵灌泵。轻轻打开真空表旁的自来水水阀，注意千万不能开大，否则会损坏真空表。当泵壳上的塑料管放空管有水溢出时，说明泵壳内充满了水，关闭自来水水阀。2.开启电源.依次打开总电源开关、仪表电源开关，水泵电源放在“直接”位置，此时水泵停止按钮“红灯”亮。“转速测量仪”显示值、“温度压力巡检仪”显示值、“智能流量积算仪”显示值都为零。3.启动离心泵.按水泵启动按钮绿键，打开电动调节阀电源，按“流量自动调节仪”的向上键∧至100，表示电动调节阀处于最大流量，待“智能流量积算仪”、“温度压力巡检仪”、“转速测量仪”显示值稳定后，记录下转速n、水温t、压力表读数P2表、真空表读数P1表、流量读数V；同时在马达天平上添加砝码使测功臂尖头与固定准星对齐，记录下砝码的总千克数P。然后按向下键∨，依次降低电动调节阀的流量，分别记录下相应的有关实验数据，真至真空表的显示的数据为零，不再调节电动调节阀的流量，按水泵停止按钮红键，关闭电动调节阀电源、水泵电源、仪表电源，总电源仍处于开启状态。4.启动计算机，进入化工原理实验软件库，处理实验数据，如三条性能曲线规律性不好，须重做实验。2.5实验报告1.在同一张坐标纸上描绘一定转速下的H～V、N～V、η～V曲线2.分析实验结果，判断泵较为适宜的工作范围。离心泵串并联实验数据参数设置及设备数据离心泵输入频率（Hz）：50（范围：0-50hz）离心泵转速（转/分）：2900所选离心泵型号：50BX20/31BX级单级悬臂清水离心泵工作性能表泵的型号流量(m3/h)扬程(m)最小转速(r/min)最大转速(r/min)轴功率(kw)50BX20/312030.8190029002.6080BX45/334532.6190029005.5665BX25/322532.6190029003.2580BX50/325032.6190029005.80设备数据：泵进口管内径：41毫米泵出口管内径：41毫米两测压口间垂直距离：0.3米初始水温：15摄氏度表一：泵1扬程曲线测定原始数据记录序号泵1真空表（表压MPa）泵1压力表（表压MPa）流量（m3/h）温度（℃）1-0.0122825010.38578122.4551191326.553352-0.0203044430.3732540614.83034826.573593-0.02625540.35911117.10690726.5931744-0.031071060.3436657799.2698926.611845-0.0351082760.32707783611.304319426.62937366-0.038549720.309613213.197872226.64658557-0.0415199360.291865714.949823426.662288-0.0440932850.27405902716.5560426.67703829-0.0463345950.2565792218.021747626.6907110-0.0482931660.23967619219.353401226.7031765表二：两泵并联扬程曲线测定原始数据记录序号并联泵1真空表（表压MPa）并联泵1压力表（表压MPa）并联泵2真空表（表压MPa）并联泵2压力表（表压MPa）流量（m3/h）温度（℃）1-0.0122464980.385687977-0.012245850.3856454.9094004625.06334112-0.0202672720.372903645-0.0202676540.3729210799.65571825.18595893-0.0262216940.358819038-0.0262219550.35882854514.2073925.29838564-0.0310444030.343547881-0.0310457160.34358674318.536722225.38576135-0.0350752250.326742858-0.0350756980.326754722.595693625.49528696-0.0385189280.309313327-0.038519160.30931824426.381221825.61592677-0.0414915160.2916131-0.0414917430.29161763229.8848325.70066268-0.0440692380.273883075-0.044069610.27388945233.09988425.782749-0.046314970.256472528-0.046316240.256491536.0353925.8418710-0.0482740960.239575878-0.0482747330.23958426738.6974825.8965588表三：两泵串联扬程曲线测定原始数据记录序号串联泵1真空表（表压MPa）串联泵1压力表（表压MPa）串联泵2真空表（表压MPa）串联泵2压力表（表压MPa）流量（m3/h）温度（℃）1-0.0158868640.3805849850.35550850.75180553.427338626.05480772-0.025212190.36141760.3270725310.71392846.67998626.133963-0.0319768380.3397289510.29868250.6707647449.71248126.20029834-0.0372731950.3159484570.2696726320.62318134312.482078626.26201635-0.041545850.2911509280.2406740340.573619114.969213526.31749156-0.0450401830.2663560210.2124548550.524151617.171045326.36477477-0.047919520.2423788310.1856613310.47640243219.098697726.40419398-0.0503017120.2199298590.1608946320.431466720.771812426.43996439-0.0522853020.1992340530.138274640.39007067722.2186526.4720910-0.053943520.1802705530.1176896540.35239875323.464946726.4988766表四：泵1扬程曲线测定数据处理序号泵1前压（绝压,m）泵1后压（绝压,m）泵1扬程(m)流量（m3/h）密度（kg/m3）1-1.21423738.514526439.72876362.45558929997.99022-2.01559437.2152439.2308354.827977997.88093-2.6105034435.808952338.41945657.10411167997.8067634-3.091471234.258686137.350169.26514997.73175-3.49487232.6052636.10013211.2989273997.66336-3.8388228430.867015834.705837213.19276997.5951547-4.1357054729.101848633.237552614.9455185997.5434578-4.3926973327.326076531.718772916.55164997.49479-4.61646825.582498630.19896718.0171337997.449310-4.8119864523.896703728.7086919.34862997.4087表五：两泵并联扬程曲线测定数据处理序号并联泵1前（绝压,m）并联泵1后（绝压,m）并联泵2前（绝压,m）并联泵2后（绝压,m）并联扬程(m)流量（m3/h）密度（kg/m3）1-1.2183985738.41885-1.2182722138.4105939.62886434.906227997.3147582-2.0193941637.1863441-2.01942637.187774739.20729.65539551997.24233-2.6131551335.77426-2.6131818335.775203738.388385814.2056789997.1971444-3.0947275234.269043-3.0949008534.274237.369102518.53965997.1653445-3.49614632.5761642-3.49616832.5767136.07287622.5938339997.12046-3.8400592830.8366528-3.8400863