1、離心泵性能測定與孔板流量計標定實驗一、實驗目的1、了解離心泵的操作及有關儀表的使用方法。2、測定離心泵在固定轉速卜的操作特性，作出特性曲線。3、了解孔板流最計的操作原理和特性，測定孔板流最計的孔流系數6。二、實驗原理1、離心泵性能曲線測定離心泵的特性曲線取決于泵的結構、尺寸和轉速。對于一定的離心泵，在一定的 轉速下，泵的揚程H與流屋q之間存在一定的關系。此外，離心泵的軸功率和效率亦 隨泵的流量而改變。岡此H-q, P-q和n-q三*關系曲線反應了離心泵的特性，稱為離 心泵的待性曲線。根據此曲線可以得到離心泵的最佳操作范用，作為離心泵選型的依 據。由于離心泵內部作用的復雜性，其特性曲線必須用實驗

2、方法的測定。流量q測定：流鼠測定一般有稱瑩法、體積法和流量計法，本實驗采用體積法: q=血_,）S m3/S式中：h】、h?計量槽中接水前后的液面讀數mq管內體積流最m3/SS計量槽橫截面枳S=0 3x0.57=0 171 m2t接水時間So揚程的計算：町在泵的進出II兩測壓點之間列柏努利方程求得。H = xlO6 + /V?加Pg式中：py、Pf壓力表和真空表表頭讀數MPaP硫體（水）在操作溫度下的密度Kg/m3Ah一泵進入II高度差（本實驗中為0.2m）。軸功率P：幾廣尺存"電=0.85式中：£社一電動機的功率，用三相功率表直接測定Kw。泵的總效率:泵有效功率（泵輸出的

3、凈功率）H p g軸功率 xlOOO轉速效核：應將以上所測參數校正為額定轉速2900ipm下的數據來作特性曲線圖。1#刖-額定轉速2900 n-實際轉速中加#2、孔板流量計標定孔板流鼠計是利用動能和靜壓能相互轉換 的原理設計的，它是以消耗人最機械能為代價 的。孔板的開孔越小、通過孔II的平均流速UQ 越人，孔前后的壓差AP也越大，阻力損失也 隨之增大，其工作原理結構見右圖。為了減小流體通過孔I I后由于突然擴人 而引起的人屋旋渦能耗，在孔板后開一漸擴形 岡如。因此孔板流量計的安裝是冇方向的，若 是方向弄反，不但能耗增大，同時其流最系數 也將改變，實際上這樣使用沒有意義。通過孔板流量計的被測流體

4、的體積流量汁算式為（具體推導過程見教材）:q 流最”/訂測量見泵實驗.為實 際流最） C。一孔流系數（無因次，本 實驗需要標定） 幾一孔截面積卩一壓差刊,實際壓差汁讀數為“一管內流體密度陰/"（1）在實驗中，只要測出對應的流最q和壓差AP,即口J計算出其對應的孔流系數C。 管內Re的計算以上在計算過程中用到的q均應為實際流量，矽么卜126 9 Pa0三、實驗裝置流程#1, IHW10/IHW50型離心泵2-壓總計平衡閥 4-進口閘閥5-水槽6-功率表7-回水管8-揺頭式出水行口 9-孔板流武計10P型行壓差計11-計星椚12-排水閥13-液位計14-戌空表15-壓力表16-泵出口閥1

5、7-轉速傳感器18 -轉速表20-支架3離心泵、循環水池、計量槽、管道及架子等均為不銹鋼材質，工作流體為水。其流程為：循環水池9離心泵T調節閥T直管測量管道T局部測量管道夕上彎擺管T計 量槽（或導流管）9循環水池。有關參數：離心泵：材質為全不銹鋼，型號：ISW50160B型，1.5Kw, H=23m循環水池：1300x580x500 （長x寬x高）計量槽：300x570x560 （長x寬x高）壓差計：±5000 Pa U型管（一個）管內徑：47mm孔板流量計：全不銹鋼，環隙取壓，孔徑=2973mm三相電功率表：2Kw光電轉速測定儀表本實驗消耗和口備設施：自來水：若干電負荷：15Kw水

6、銀：250克秒表：1塊四、實驗步驟與數據記錄1、熟悉：按事先（實驗預習時）分工，熟悉流程，搞清各儀表、閥門的作用。2、檢查：檢查壓差計平衡閥是否處于開成狀態。3、灌泵：泵的位置高于水面，為防止泵啟動發生氣縛，第一次使用前，應先把泵灌滿水:關閉泵進II閥，打開泵出II閥，打開連接計量槽的灌泵閥，讓水流入泵內， 約十分鐘左右，關閉灌泵閥，關閉泵出I閥，等待啟動離心泵。4、開車：啟動離心泵，當泵出II壓力表讀數明顯堆加（一般人于0 15MPa），說明泵已經正常啟動，未發生氣縛現象，否則需重新進行灌泵操作。5、排氣：（1）打開泵進II閥到最大（進II閥不開到最大，極易造成進II阻力過大影響泵正常操作）

7、，打開出口閥調流量到最大進行排氣。C）檢查系統內空氣是否排盡：先關閉泵出II閥，再關閉U形管平衡閥，此時 壓差計讀數應為零（液面平），若不平則繼續進行排氣。6、測最：為了取得滿意的實驗結果，必須考堪實驗點的布置和測最次數。（1）在每定常流量下，應盡量同步地讀取各測量值。包括：計量槽接水前后的 液面讀數、計量時間、真空表、壓力表、功率表、轉速表讀數。（2）每次改變流量，應以圧差計讀數進行調節。為同時考慮到泵性能曲線測定 和流量計標定，建議按下流量進行：APHgPa=O, 100, 200, 500, 1000, 2000, 3000, 4000,最大7、停車：實驗完畢后，先關閉出II閥，再關進門

8、閥，然后開啟平衡閥，址后停泵。說明：第一次的灌泵操作一般由教師進行，以后只要按操作步驟則不需灌泵。原始數據記錄表格：（實驗開始前結束后各測一次水溫取平均值）初溫：°C 末溫：°CNo流量揚程功率nr/min流量計himmh2mints-Pl MPap2p電KwAPHgP*10o3456789以某一組數據為計算示例：水溫10°C時水的密度p=999 6 Kg/m3 水的粘度卩=1 307x10"3 PaSK離心泵性能曲線測定管內體積流量：q =他一= 0164 0 039 0.171 = 6.438X10-4m3 /st33.2rrlA- R 0.193

9、一（-0.0105）6r .999.6x9.81揚程：H = = x106 +0.2 = 20.95mpg999.6x9.81軸功率：Pm=P 電T電=0 85*085=0 723Kw723泵效率：心=進=6.438 x IOS 20.75 x 999.6 x 9.81 =】轉速校核：q - q - 290。x 6.438 x 10-厲-6.370 x 10一4 m3 /s n 2931H = （=n2900 I x 20.95 = 20.51m2931290029313x 0.723 = 0.700 Kw838#2. 孔板流杲計標定管內雷諾數：心逑=464込10七999.65x10兀dp 3

10、.14 0.047 4.307 xlO-36.438X10"4999.6孔血系數：Co = = 3 14,0.029732/4 212.655 = Q8# 1平均孔流系數：Co = 一工C。=0.69208#五、實驗結果分析與總結密度粘度計量槽截而積孔板流量計孔截面積管內徑q電Kg/m3FaSm2m2mNo泵特性曲線（校正前）泵特性曲線（校正后）流量計標定曲線qHqHPitnReCo/SmKwxlOJm3/SmKwxlO413456789離心泵性能及孔板流量計標定曲線圖：（示例）離心泵性能測定（國定2900r/«in轉遑下）,六、思考與討論（實驗報告上任選23題回答）1為什

11、么要先灌泵？如果注水排氣后泵仍啟動不起來，你認為町能是什么原肉？2離心泵開啟前為什么要關閉出丨1閥。3離心泵特性曲線與孔板流量計標定曲線中Q = 0的點可不可丟？為什么？4為什么停泵時，要先關閉出II閥，再關閉進【I閥？5.為什么流量越人，泵進II處真空表的讀數越人，而出II處壓強表的讀數越小？6離心泵的送液能力為什么可以通過岀口閥的調節來改變？往復泵的送液能力是否采用同 樣的調節方法？為什么？7. 揚程的物理意義是什么？8. 記錄實驗數據時，為什么要盡量同步取瞬時值？9離心泵銘牌上標的參數是什么條件卜的參數。為什么要在轉速一定的條件下測崑離心泵 的性能參數及持性I出線？友情提示：1、本實驗裝

12、置貝有工程特點，在測取每個定常狀況下，數據需同時測取，因此需要分 工，最后數據進行匯總處理。2、心動泵前盤動泵，是指長時間停用后，在啟動前需用手先轉動泵軸以防止泵內異物 卡住而燒壞電機，若連續使用町省去此步驟。3、測流最時，為保證測量數據的誤差小于2%,測量時，每次的液面差必須人于100mm, 計最時間必須人于10s,這兩個要求應都滿足。且要求卡表與擺頭的動作快速同步。4、測最壓差計的液面時，小流最時，波動小但液面要讀準確：大流最時，液面波動大, 從中間估讀注意上下波動位置。5、對丁灌泵操作，只需要第一次灌好后，按上述操作步驟停車后，泵內是充滿水的， 卜次運行時可以不進行灌泵操作。6、最大流量時,為防止計量槽中的水過滿濺出,接水時間可以不超過10秒。注意事項：1、因為泵是機械密対，必須在泵充滿水時使用，若泵內無水空轉，易造成機械密対件 升溫損壞而導致密封不嚴，需專業廠家更換機械密封。因此，嚴禁泵內無水空 轉！?、在啟動泵前，應檢查三相動力電是否止常，若缺相，及易燒壞電機：為保證安全, 檢査接地是否止常：準備好上面工作后，在泵內有水情況下檢査泵的轉