1、實(shí)驗(yàn)三、離心泵性能實(shí)驗(yàn)姓名：楊夢瑤學(xué)號(hào)：1110700056實(shí)驗(yàn)日期:2014年6月6日同組人：陳艷月黃燕霞劉洋覃雪徐超張駿捷曹夢珊左佳靈預(yù)習(xí)問題：1 .什么是離心泵的特性曲線？為什么要測定離心泵的特性曲線？答：離心泵的特性曲線：泵的He、P、刀與Qv的關(guān)系曲線，它反映了泵的基本性能。要測定離心泵的特性曲線是為了得到離心泵最佳工作條件，即合適的流量范圍。2 .為什么離心泵的揚(yáng)程會(huì)隨流量變化？答：當(dāng)轉(zhuǎn)速變大時(shí)，沿葉輪切線速度會(huì)增大，當(dāng)流量變大時(shí)，沿葉輪法向速度會(huì)變大，所以根據(jù)伯努力方程，泵的揚(yáng)程：H=UU22-U12)/2g+(p2-p1)/pg+-(Z1)+Hf沿葉輪切線速度變大，揚(yáng)程變大。反

2、之，亦然。3 .泵吸入端液面應(yīng)與泵入口位置有什么相對關(guān)系？答：其相對關(guān)系由汽蝕余量決定，低飽和蒸氣壓時(shí)，泵入口位置低于吸入端液面，流體可以憑借勢能差吸入泵內(nèi)；高飽和蒸氣壓時(shí)，相反。但是兩種情況下入口位置均應(yīng)低于允許安裝高度，為避免發(fā)生汽蝕和氣縛現(xiàn)象。4 .實(shí)驗(yàn)中的哪些量是根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件恒定的？哪些是每次測試都會(huì)變化，需要記錄的？哪些是需要最后計(jì)算得出的？答：恒定的量是：泵、流體、裝置；每次測試需要記錄的是：水溫度、出口表壓、入口表壓、電機(jī)功率；需要計(jì)算得出的：揚(yáng)程、軸功率、效率、需要能量。一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? .了解離心泵的構(gòu)造，熟悉離心泵的操作方法及有關(guān)測量儀表的使用方法。2 .熟練運(yùn)用柏努利方程

3、。3 .學(xué)習(xí)離心泵特性曲線的測定方法，掌握離心泵的性能測定及其圖示方法。4 .了解應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的一般方法。二、裝置流程圖：圖5離心泵性能實(shí)驗(yàn)裝置流程圖1水箱2Pt100溫度傳感器3入口壓力傳感器4真空表5離心泵6壓力表7出口壓力傳感器8小48X3不銹鋼管圖9孔板流量計(jì)d=24mm10壓差傳感器11渦輪流量計(jì)12流量調(diào)節(jié)閥13變頻器三、實(shí)驗(yàn)任務(wù)：1 .繪制離心泵在一定轉(zhuǎn)速下的H(揚(yáng)程)Q(流量)；N(軸功率)Q;r(效率)Q三條特性曲線。2 .繪制不同頻率下離心泵管路特性曲線四、實(shí)驗(yàn)原理：1.離心泵的性能參數(shù)取決于泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，葉輪形式及轉(zhuǎn)速，在恒定轉(zhuǎn)速下，離心泵的性能一一揚(yáng)程、功率和

4、效率與其流量呈一定的函數(shù)關(guān)系。通常用水做實(shí)驗(yàn)測出它們之間的關(guān)系以曲線表示，即H-。N軸。刀Q稱為離心泵的特性曲線。在實(shí)驗(yàn)中只要測出泵的流量、進(jìn)口與出口壓力和泵消耗的功率，即可求出泵的特性曲線。根據(jù)流體力學(xué)方程，亦即柏努利方程：在離心泵進(jìn)口、出口之間進(jìn)行能量衡算，則：U12/2g+p1/pg+Z1+H=U22/2g+p2/pg+Z2+Hf(m)H=(u22-u12)/2g+(p2-p1)/:g+億2-z1)+Hf(m)由于：阻力損失Hf可以忽略，則：H=(u22-u12)/2g+(p2-p1)/pg+(z2-z1)(m)Ne=QHgr=Ne/NX100%p1一進(jìn)口壓力，Mpa,p2一出口壓力，M

5、Pa,H一揚(yáng)程，m,1 .Q一流量，m3/s,Ne一有效功率，W,N一軸功率，W2 .管路特性是指輸送流體時(shí)，管路需要的能量H(即從A到B流體機(jī)械能的差值+阻力損失)隨流量Q的變化關(guān)系。本實(shí)驗(yàn)中，管路需要的能量與泵提供給管路的能量平衡相等，計(jì)算H的方法同He：3.H H e H出口表壓H進(jìn)口表壓0.2mH2O4 .雖然計(jì)算方法相同，但二者操作截然不同。測量He時(shí)，需要固定轉(zhuǎn)速，通過調(diào)節(jié)閥門改變流量；測量H時(shí)，管路要求固定不動(dòng)，因此只能通過改變泵的轉(zhuǎn)速來改變流量。五、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備操作：離心泵的開啟5 .開啟總電源，使配電箱帶電；打開配電箱上泵開關(guān)，使變頻器帶電6 .調(diào)節(jié)變頻器為手動(dòng)。在變頻器通電后，

6、按“P”鍵，當(dāng)顯示“0000”時(shí)，按或鍵找到參數(shù)“P0700”，再按“P”鍵，調(diào)節(jié)或鍵將其參數(shù)值改為1(調(diào)成“自動(dòng)”時(shí)該參數(shù)設(shè)置為“5”)，按“P”鍵將新的設(shè)定值輸入；再通過或鍵找到參數(shù)“P1000”，用同樣方法將其設(shè)置為“1”；按“Fn”鍵返回到“0000”，再按“P”鍵退出。7 .流量調(diào)節(jié)閥和雙泵并聯(lián)閥門處于關(guān)閉狀態(tài)。手動(dòng)按下變頻器控制面板上“綠色按鈕”啟動(dòng)水泵，再按或鍵改變電源頻率，使其示數(shù)為“50.00”，完成離心泵啟動(dòng)。六、實(shí)驗(yàn)步驟:1 .檢查電機(jī)和離心泵是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。打開電機(jī)的電源開關(guān)，觀察電機(jī)和離心泵的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，如無異常，就可切斷電源，準(zhǔn)備在實(shí)驗(yàn)時(shí)使用。2 .泵特性曲線數(shù)據(jù)測定。

7、開啟離心泵，調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥，由小到大逐漸增大流量，按講義規(guī)定測取10組水流量、水溫度、功率、進(jìn)口表壓、出口表壓數(shù)據(jù)，注意在數(shù)據(jù)穩(wěn)定后再讀取記錄。3 .管路特性曲線測定。固定一個(gè)閥門開度，通過變頻器間隔4Hz調(diào)節(jié)頻率由50到10Hz測取11組水流量、進(jìn)口表壓、出口表壓數(shù)據(jù)。改變閥門開度，重復(fù)上面操作，得到另外兩條不同閥門開度下的管路特性曲線4 .實(shí)驗(yàn)測定完畢，最后按變頻器控制面板上“紅色按鈕”停泵，同時(shí)記錄下設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)（如離心泵型號(hào)、額定流量、揚(yáng)程、功率等），關(guān)閉配電箱上泵開關(guān)和總電源開關(guān)。七、數(shù)據(jù)記錄及處理:1. 測量并記錄實(shí)驗(yàn)基本參數(shù):離心泵額定功率：0.55kW離心泵揚(yáng)程：21.13m

8、離心泵流量：1.2-7.2m3/h-1實(shí)驗(yàn)液體：水實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄及整理:泵特性（轉(zhuǎn)速）：序號(hào)水流量Q/m3?h-1水溫度T/C出口表壓P2/mHaO入口表壓P1/mH2O電機(jī)功率N/kW揚(yáng)程H/mH2O軸功率/kW效率*%10.627.020.60.20.4720.60.4237.7472127.120.20.20.4820.20.43212.3931.627.319.60.20.5119.60.45918.104227.519.20.20.5419.20.48620.9352.528.418.60.10.5618.70.50424.576328.718.10.10.5918.20.53127.

9、247428.917.00.10.6517.10.58530.9785.529.115.000.7215.20.64834.17離心泵的特性曲線35WKL02H mrH泵的特性曲線1管路特性-1（閥門開度）序號(hào)頻率/Hz水流量Q/m3?h-1水溫度T/C出口表壓P2/mH2O入口表壓P1/mH2O需要能量H/mHO1506.3529.713.7-0.114.02465.8729.811.8012.03425.3830.010.0010.24384.8730.18.208.45344.3530.26.60.16.76303.8330.25.20.15.37263.3130.34.00.14.18

10、222.7730.32.90.13.09182.2230.32.00.22.010141.6630.31.20.21.2H/nfflO1-L15。5«管路特性1*HT1J152.53,5丈55,56.5管路特性曲線揚(yáng)程H-流量Q1管路特性-2（閥門開度）序號(hào)頻率/Hz水流量Q/m3?h-1水溫度T/C出口表壓P2/mH2O入口表壓P1/mH2O需要能量H/mHO1503.8830.417.20.117.32463.5830.514.70.114.83423.2830.612.40.112.54382.9730.610.20.110.35342.6630.78.20.18.36302.

11、3430.76.40.26.47262.0230.74.90.24.98221.6930.83.50.23.59181.3530.82.40.22.410141.0130.91.50.21.5管路特性2<H-Q -HTQ/m3*h-L管路特性曲線揚(yáng)程H-流量Q216H-Q管路特性-2,/14 -12 -0123456Q(m3/h-1)數(shù)據(jù)處理過程：以每組數(shù)據(jù)的第一組數(shù)據(jù)為例，計(jì)算過程如下：本實(shí)驗(yàn)中，管路需要的能量與泵提供給管路的能量平衡相等，計(jì)算H的方法同He：HHeH出口表壓H進(jìn)口表壓0.2mH2O泵特性曲線物理量計(jì)算：揚(yáng)程He：水在該溫度下的密度：(1.2050.04(25.820)

12、kgm3)1000973kgm3He=H出口表壓-h入口表壓+z=H出口表壓-H入口表壓+0.2mH2O=(20.6-0.2+0.2)mH2O=20.6mH2O軸功率：N=N電機(jī)X90%=0.47kWX90%=0.423kW泵的效率：NeHeQg2。60.69739.81100%7.747%NN360010000.423管路特性的物理量計(jì)算：需要能量H/mHO$=11出口表壓-H入口表壓+z=H出口表壓-H入口表壓+0.2mH2O=(13.7+0.1+0.2)mH2O=14.0mH2O結(jié)果分析和誤差來源討論：結(jié)果分析：通過實(shí)驗(yàn)可以看出離心泵在特定的轉(zhuǎn)速下有其獨(dú)特的特性曲線，而且不受管路特性曲線的影響。在固定的轉(zhuǎn)速下，離心泵的流量、壓頭和效率不隨被輸送的液體的性質(zhì)(如密度)而改變，但泵的功率與液體密度成正比關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)過程中，由于流量的范圍取得不夠大，使得泵的效率曲線隨流量的變化范圍在本次測量中體現(xiàn)得不完善。我們從泵的特性曲線1中可以看到，流量的變化在06m3?h-1之間，泵的效率在流量增大到一定程