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文本内容:
实验二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1.熟悉离心泵的操作方法1.掌握离心泵特性曲线的测定方法及表示方法
二、实验内容测定单级离心泵在一定转速下的特性曲线
三、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h,这些参数之间存在着一定的关系在一定的转速下,H、N、h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Q=2—1式中Q——通过离心泵的流量,m3/s;A——计量槽的横截面积,m2;——流体流入计量槽的时间间隔,s;L——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Z1++H=++Hf1-2(2—2)整理得H=Z2-Z1+++Hf1-2式中Z1——离心泵的吸入口处截面1-1的高度,m;Z2——离心泵的排出口处截面2-2的高度,m;p1——离心泵的吸入口处截面1-1的压强,Pa;p2——离心泵的排出口处截面2-2的压强,Pa;u1——离心泵的吸入管内流体的流速,m/s;u2——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——重力加速度,m/s2;Hf1-2——离心泵的入口和出口之间管路内流体的流动阻力,m而Hf1-2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Mpap1=pa-p1’×106+h1g2—3p2=pa+p2’×106+h2g2—4式中Pa——当地大气压,Pa;P1’——真空表读数,Mpa;P2’——压力表读数,Mpa;h1——真空表测压管的高度,m;h2——压力表测压管的高度,m实验中有h1=h2,则H=Z2-Z1++2—53.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·h电·h传(2—6)式中N电——电动机的输入功率,KW;h电——电动机的效率,从电动机名牌上查得;h传——传动效率,联轴器连接,h传=1N电由三相功率表直接测定,计算式如下N电=a·C·×10-3(2—7)式中a——功率表偏转格数;C——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h泵的效率是有效功率与轴功率之比h=(2—8)式中Ne——泵的有效功率,指单位时间流体从泵获得的功的大小,KWNe=QHrg=(2—9)h=(2—10)式中Q——泵流量,m3/s;H——泵扬程,m;N——泵的轴功率,KW
四、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1.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;31BA—6离心泵一台,进口管为DN50,d内=
52.5mm;出口管为DN40,d内=41mm;4LWGY涡轮流量传感器一台,仪表常数j=
72.8~
74.4;5LCD—2型可编程流量演算仪一台;6D33—W型三相功率表一块;离心泵性能测定实验装置流程示意图1-离心泵2-真空表3-压力表4-变频器5-功率表6-流量调节阀7-实验管路8-温度计9-涡轮流量计10-实验水箱11-放水阀12-频率计
五、实验步骤1.熟悉设备、流程及所用三相功率表、流量演算仪的使用方法1.检查泵轴的润滑情况,用手转动联轴器看是否转动灵活如转动灵活,表明离心泵可以启动1.打开泵的出口调节阀和充水阀,向泵壳内灌水,直至泵壳内空气排净然后关闭泵的出口调节阀和充水阀1.启动离心泵,缓慢打开调节阀至全开,使流量达到最大,进行系统的排气操作1.数据测量将离心泵的出口阀全部开启,流量达到最大,开始记录数据从最大流量到最小流量(零)依此测取数据,大流量下流量值从演算仪上读取;小流量下改用实测流量实验中每调节一个流量后稳定一段时间,然后同时记录流量值、压力表读数、真空表读数、功率表偏转格数及转速值,直到出口阀全部关闭,即流量为零时为止注意不要忘记读取流量为零时的各有关参数1.实验完毕,关闭泵的出口阀,停泵并关闭电源做好清洁卫生工作1.测量水温取实验前后水温的算术平均值作为测量温度
六、实验报告1.绘制原始数据表和数据整理表1.在直角坐标纸上绘制一定转速下泵的特性曲线1.写出典型数据的计算过程,分析和讨论实验现象
七、思考题1.为什么启动离心泵前要先灌泵?如果灌水排气后泵仍启动不起来,你认为可能是什么原因?1.为什么启动离心泵时要关出口调节阀和功率表开关?启动离心泵后若出口阀不开,出口处压力表的读数是否会一直上升,为什么?1.什么情况下会出现气蚀现象?1.为什么泵的流量改变可通过出口阀的调节来达到?是否还有其它方法来调节流量?1.正常工作的离心泵,在其进口管线上设阀门是否合理?为什么?1.为什么在离心泵吸入管路上安装底阀?1.测定离心泵的特性曲线为什么要保持转速的恒定?1.为什么流量越大,入口真空表读数越大而出口压力表读数越小?注意事项
(1)该装置应良好地接地
(2)启动离心泵前,关闭压力表和真空表的开关以免损坏压强表数据处理。