离心泵特性曲线的测定
时间:2025-04-22
时间:2025-04-22
离心泵特性曲线的测定
昆明理工大学实验报告
课题名称:
化工原理实验
实验名称: 离心泵特性曲线的测定
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实验日期:
实验内容: 测定单级离心泵在一定转速下的特性曲线。
离心泵特性曲线的测定
离心泵特性曲线的测定
一、实验目的
1.了解离心泵的结构和特性。 2.熟悉离心泵的操作方法。
3.掌握离心泵特性曲线的测定方法及表示方法。
二、基本原理
离心泵是应用最广泛的一种液体输送设备。它的主要特性参数包括流量Q、扬程H、功率N、效率 ,这些参数之间存在着一定的关系。在一定的转速下,H、N、 都随流量Q变化而变化,以曲线形式表示这些参数之间的关系就是离心泵的特性曲线。离心泵的特性曲线是选用离心泵和确定泵的适宜操作条件的主要依据。对任意一台离心泵的特性曲线不能用解析法进行计算,只能通过实验来测定。 1.流量Q的测定
用离心泵的出口阀调节流量。大流量下通过涡流流量传感器和流量演算仪直接读出流量值;小流量下由于涡轮传感器上的信号失真,需要用计量槽和秒表实测流量,具体有:
A L Q (1)
t
式中,Q为通过离心泵的流量,m3/s;A为计量槽的横截面积,m2;△t流体流入计量槽的
时间间隔,s;△L为△t时间内计量槽液位上升高度,m。 2.扬程H的测定
离心泵的扬程又称离心泵的压头,是指泵对单位重量的流体所提供的有效能量,其单位为m,一般由实验测定。在离心泵的吸入口(取截面1-1)和排出口(取截面2-2)之间列柏努力方程式得:
2
p1u12p2u2
Z1 H Hf(1 2)
g2g g2g
(2)
整理得:
2
p2 p1u2 u12
H (Z2 Z1) Hf(1 2)
g2g
(3)
式中,Z1为离心泵的吸入口处截面1-1的高度,m;Z2为离心泵的排出口处截面2-2的高度,m;p1为离心泵的吸入口处截面1-1的压强,Pa;p2为离心泵的排出口处截面2-2的压强,Pa;u1为离心泵的吸入管内流体的流速,m/s;u2为离心泵的排出管内流体的流速,m/s; 流体在实验温度下的密度,Kg/m3;g为重力加速度,m/s2;Hf(1-2)为离心泵的入口和出口之间管路内流体的流动阻力,m。
而Hf(1-2)为管路内流动阻力,不包括泵本身内部的流动阻力。当所选截面很接近时,此值很小,可忽略不计。而压强p1,p2可通过真空表和压力表的读数求出,读数单位为Mpa。
h1 g p1 p 106p1
h2 g p2 p 106p2
(3) (4)
离心泵特性曲线的测定
为真空表读数,Mpa;p2 为压力表读数,Mpa;h1为真空式中,p为当地大气压,Pa;p1
表测压管的高度,m;h2为压力表测压管的高度,m。
实验中有h1=h2,则
2
p1 u2p2 u12
H (Z2 Z1)
g2g
(5)
3.轴功率N的测定
离心泵的轴功率是指泵轴所需的功率,也就是电动机直接传递给泵轴的功率大小。实验中不直接测定泵轴功率,而是用三相功率表测量电动机的输入功率。
N=N电· 电· 传 (6)
式中,N电为电动机的输入功率,kW; 电为电动机的效率,从电动机名牌上查得; 传为传动效率,联轴器连接, 传=1。
N电由三相功率表直接测定,计算式如下
N电= ·10-3C (7)
式中, 为功率表偏转格数;C为功率表仪表常数,W/格;对D33—W型功率表,C=40W/格。
4.离心泵的效率
泵的效率是有效功率与轴功率之比。
Ne (8)
N
式中,Ne为泵的有效功率,指单位时间流体从泵获得的功的大小,kW 9.81QH QH
Ne QH g (9)
1000
QH
102
102
(10)
式中,Q为泵流量,m3/s;H为泵扬程,m;N为泵的轴功率,kW。 5.转速n的测定
转速n是指泵轴的旋转速度,单位r/min。泵的特性曲线是指在某单位恒定转速下的曲线。即在一定特性曲线上的一切实验点,其转速都是相同的。但对实际感应电动机在流量变化时,其转速也会有变化。这样随流量的变化,各个实验点的转速有差异。实验中转速的大小是用数字式转速表来测定。
在绘制特性曲线之前,须将实验数据换算为指定转速n1下的数据,换算如下 流量
n1
Q1 Q
n2
扬程
(11)
n12
H1 H( )
n2
轴功率
(12)
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n13
N1 N( )
n2
(13)
三、实验装置与流程
1.实验流程
装置及流程如图所示,水从水池经底阀吸入水泵,增压后经出口阀调节流量大小,流经涡轮流量传感器、计量槽再流回水池。 2.主要设备尺寸及仪表规格
(1)循环水池,规格:长2000mm×宽1500mm×高1100mm; (2)不锈钢计量槽,规格:长800mm×宽400mm×高800mm;
(3)1BA—6离心泵一台,进口管为DN50,d内=52.5mm;出口管为DN40,d内=41mm; (4)LWGY涡轮流量传感器一台,仪表常数 =72.8~74.4;
1
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(5)LCD—2型可编程流量演算仪一台; (6)D33—W型三相功率表一块; (7)KL—007多功能数显转速表一块;
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