离心泵特性测定实验报告
姓名：
刘开宇
学号：
1410400g08
班级：
14 食品 2 班
实验日期： 2016.10.10
学校：湖北工业大学 实验成绩：
批改教师：
一、 实验目的
1?了解离心泵结构与特性，熟悉离心泵的使用；
?掌握离心泵特性曲线测定方法；
?了解电动调节阀的工作原理和使用方法。
二、 基本原理
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的扬程 H、轴功率N及
效率n与泵的流量Q之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能 用理论方法推导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，列机械能衡算方程：
2
P1 U1
Z1
g 2g
H
Z2
2
P2 U2 -
hf g 2g
(1 — 1)
由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项
hf
，速度平方差也很小故可忽略，则有
P2
P1
H ( Z2
Z1)
g
Ho Hi(表值)H2 (1 - 2)
式中： Ho Z2 Z1，表示泵出口和进口间的位差， m；和
P 流体密度，kg/m 3 ;
g 重力加速度 m/s 2;
P1
P1、P2 分别为泵进、出口的真空度和表压,
Pa;
Hi、H2 分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头， m ;
ui、U2 分别为泵进、出口的流速， m/s ;
zi、z2——分别为真空表、压力表的安装高度， m。
由上式可知，只要直接读出真空表和压力表上的数值，及两表的安装高度差，就可计算出泵的扬程。
2.轴功率N的测量与计算
N N 电 k (W) (1 — 3)
其中，N电为电功率表显示值，k代表电机传动效率，可取 k= 0.95。
.效率n的计算
泵的效率n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时所获得的实际功,
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 HQ g (1 — 4)
故泵效率为 HQ g 100% (1 — 5)
N
?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，多个实验点的转速 n将有所差异，因此在绘制特性曲线之前，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 2900rpm )的数据。换算关系如下：
流量
Q' Q- n
(1 — 6)
扬程
H H(-) 2
n
(1 — 7 )
轴功率
N N(n)3
n
(1 — 8)
效率
Q'H g QH g
(1 — 9)
三、实验装置与流程
离心泵特性曲线测定装置流程图如下:
1 —水箱； 2 —离心泵；3 —转速传感器；4 —泵出口压力表； 5 —玻璃转子流量计；6 —出口流量调节闸阀;
7 —灌泵漏斗；8 —泵进口压力表；9 —温度计；
图1 实验装置流程示意图
四、实验步骤及注意事项
1 .实验步骤：
(1 )清洗水箱，并加装实验用水。通过灌泵漏斗给离心泵灌水，排出泵内气体。
检查各阀门开度和仪表自检情况，试开状态下检查电机和离心泵是否正常运转。开启离心泵之前先将出 口阀关闭，当泵达到额定转速后方可逐步打开出口阀。
实验时，逐渐打开出口流量调节闸阀增大流量，待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。离心泵特性
实验主要获取实验数据为：流量 Q、泵进口压力pi、泵出口压力P2、电机功率N电泵转速n,及流体温
度t和两测压点间高度差 Ho ( Ho= 0.1m )。
改变出口流量调节闸阀的开度，测取 10组左右数据后，可以停泵，同时记录下设备的相关数据(如离
心泵型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等) ，停泵前先将出口流量调节闸阀关闭。
2 .注意事项：
(1 )一般每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保养，防止叶 轮被固体颗粒损坏。
泵运转过程中，勿触碰泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕并伤害身体接触部位。
不要在出口流量调节闸阀关闭状态下长时间使泵运转，一般不超过三分钟，否则泵中液体循环温度升
高，易生气泡，使泵抽空。
五、数据处理
(1)记录实验原始数据如下表 1 :
实验日期： 2016.10.10 实验人员： 刘开宇 学号：1410400g08 装置号：
离心泵型号=MS60/0.55，额定流量=60L/min，额定扬程=19.5，额定功率=0.55kW
泵进出口测压点高度差 H0= 0.1m ，流体温度t = 30 C
序号
流量Q
m 3/h
泵进口压力p1
kPa
泵出口压力 P2
kPa
电机功率N电
kW
泵转速n
r/min
1
6
-10
135
0.750
2880
2
5.6
-8
151
0.730
2880
3
5.2
-7.9
165
0.723
2880
4
4.8
-7
178
0.700
2880
5
4.4
-6.1
189
0.686
2900
6
4
-5.9
198
0.669
2900
7
3.6
-5
206
0.645
2900
8
3.2
-4.5
214
0.615
2900
9
2.8
-4
221
0.583
2920
10
2
-3.5
231
0.522
2940
11
1.2
-3
238
0.468
2940
12
0.6
-3
243
0.438
2940
(2)根据原理部分的公式，按比例定律校合转速后，计算各流量下的泵扬程、轴功率和效率，如表 2:
序号
流量Q'
m3/h
扬程H '
m
轴功率N '
kW
泵效率n'
%
1
6.27
16.34
0.814
32.44
2
5.85
17.91
0.792
34.09
3
5.43
19.47
0.784
34.74
4
5.02
20.82
0.759
35.42
5
4.63
22.26
0.760
34.93
6
4.21
23.26
0.741
34.03
7
3.79
24.06
0.714
32.86
8
3.37
24.91
0.680
31.72
9
2.97
26.01
0.659
30.15
10
2.13
27.47
0.602
25.06
11
1.28
28.23
0.540
17.23
12
0.64
28.81
0.505
9.40
六、实验报告
1 ?分别绘制-
定转速下的
H ?Q、N /
7 Q、n
?Q曲线
Q/m3/h
0.64
1.28
2.13
2.97
3.37
3.79
4.21
4.63
5.02
5.43
5.85
6.27
28.8
扬程/m
28.2
27.47
26.01
24.91
24.06
23.26
22.3
20.8
19.47
17.9
16.3
1
Q/m3/h
0.64
1.28
2.13
2.97
3.37
轴功率/kW
0.50
0.54
0.602
0.659
0.68
5
3.79
4.21
4.63
5.02
5.43
5.85
6.27
0.74
0.81
0.714
0.76
0.759
0.784
0.792
1
4
12 3 4 5 6
流量门
o 9876S432 1O Td * d T + w 4 *■ ooooooooo
多<妥豊
07
0
7
Q/m3/h
0.64
1.28
2.13
2.97
3.37
3.79
4.21
4.63
5.02
5.43
5.85
6.27
17.2
25.0
30.1
31.7
32.8
34.0
35.4
34.7
34.0
32.4
泵效率/%
9.4
34.93
3
6
5
2
6
3
2
4
9
4
40
30进25录15105
30
进25
录15
10
5
2．分析实验结果，判断泵最为适宜的工作范围。
流量在 4.63 m3/h 到 5.43m3/h 之间泵效率达到最高，因此为最适宜的工作范围。
七、思考题
试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？ 答:关闭阀门的原因从试验数据上分析：开阀门时，扬程极小，电机功率极大，可能会烧坏电机。
启动离心泵之前为什么要引水灌泵？如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？ 答：因为空气密度小，所产生的离心力很小，在吸入口所形成的真空不足以将液体吸入泵内；泵不启动可 能是电路问题或是泵本身已损坏。
为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？ 答：用出口阀门调解流量而不用泵前阀门调解流量保证泵内始终充满水，用泵前阀门调节过度时会造成泵 内出现负压，使叶轮氧化，腐蚀泵。还有的调节方式就是增加变频装置。
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？ 答：不会，因为当泵完好时，真空表和压力表读数会恒定不变，水泵不排水空转不受外网特性曲线影响。
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？
答：不合理，安装阀门会增大摩擦阻力，影响流量的准确性。
试分析，用清水泵输送密度为 1200Kg/ m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？
答：不会变化，泵的压力及轴功率只跟流量有关，流量不变，则泵的压力及轴功率都不会变。