离心泵的特性曲线

一、    实验目的

1、了解离心泵结构于特性，学会离心泵的操作。

2、掌握离心泵特性曲线测定方法。

二、    实验原理

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扬程H、轴功率N及效率η与流量V之间的关系曲线，它是流体在泵内流动规律的外部表现形式。由于泵内部流动情况复杂，不能用数学方法计算这一特性曲线，只能依靠实验测定。

1、扬程H的测定与计算

在泵进、出口取截面列柏努利方程:

p₁,p₂：分别为泵进、出口的压强 N/m²     ρ：液体密度 kg/m³

    u₁,u₂：分别为泵进、出口的流量m/s       g：重力加速度 m/s²

当泵进、出口管径一样，且压力表和真空表安装在同一高度，上式简化为：

 

2、轴功率N的测量与计算

N=0.94w    

w-电机输出功率；W

    可知：测定泵的轴功率，只需测定电机的输出功率，乘上功率转换中的倍率即可。

3、效率η的计算

泵的效率η为泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是流体单位时间内自泵得到的功，轴功率N是单位时间内泵从电机得到的功，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=HVρg                                   

   故

η=Ne/N=HVρg/N                       

4、转速改变时的换算

泵的特性曲线是在指定转速下的数据，就是说在某一特性曲线上的一切实验点，其转速都是相同的。但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量的变化，多个实验点的转速将有所差异，因此在绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为平均转速下的数据。换算关系如下：

  

三、    实验装置流程

离心泵性能特性曲线测定系统装置工艺控制流程图和离心泵性能特性曲线测定实验仪控柜面板图如图所示：

 

四、    实验步骤及注意事项

1、关闭进口阀及管道阀门。

2、打开总开关，打开仪表开关通电，把离心泵电源转换到“直接”位置。停止按钮灯亮。

3、打开进口阀，打开离心泵灌水罚，进行水泵灌水（注意：在打开灌水阀时要慢，且只打开一定的开度，不要开太大，否则会损坏压力表）。灌好水后关闭泵的出口阀与灌水阀门。

4、一切准备就绪后，按下开启按钮。启动按钮绿灯亮，即可进行实验。

5、打开泵的出水阀（全开），流量达到最大。

6、等待流动和显示的数据稳定后，测定泵的真空度P1，泵后压力P2，水温t，流量V及泵的功率并记录。

7、调节泵的出口阀，调节流量，改变流量大小，测定不同流量下的P1,P2,t，V。

8、同样方法测定8次，同时注意流量不低于3m³/h.

9、实验完毕，关闭水泵出口阀。按下仪表台上的水泵停止按钮，停止运行。

10、进入实验数据处理软件，处理数据。

五、    原始实验数据（附页）

六、    数据处理

以其中第一组数据为例：

H=(P₂-P₁)/gρ=(166.0+7.0)×1000Pa/(1000kg/m³×9.81m/s²)=17.64m

N=0.94×1.58kw=1.4852kw

η=Ne/N=HVρg/N=(17.64m×1.41m³/h×1000 kg/m³×9.81m/s²)/(3600s×1.4852×1000w)=0.0456

所有结果列于下表中

绘制一定转速下的H-V、N-V、η-V曲线

H-V特性曲线

                 N-V特性曲线

                   η-V特性曲线

七、    结果分析与讨论

发现我们的η-V特性曲线是单调递增的，与理论上先增后减不符。可能是我们进行的实验流量都普遍较小，还没有到达η的最大点。

本实验的目的是掌握离心泵特性曲线测定方法。实验时应注意尽量控制流量在整数位便于计算，流量的最小值不能小于3。由于离心泵工作时流量不稳定，读数有误差，还有可能测量离心泵工作范围未取得适当的间隔，使得数据差异有所偏大。在实验控制流量时，泵的出水阀开关可能未完全打开而出口阀控制的不稳定导致了一定误差。

八、    思考题解答

1、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。

2、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： 离心泵不灌水很难排掉泵内的空气，导致泵空转而不能排水；泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏，即使电机的三相电接反了，泵也会启动的。

3、为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？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。

4、泵启动后，出口阀如果打不开，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。

5、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。

第二篇：离心泵特性曲线的测定

f

0.0

127.0

261.3

386.2

511.2

650.7

782.9

912.0Qe/m3h-1P1/KpaP2/KpaNw/WHe/mNe/WN电/Wη电0.0-319590920.760.000136350.00001.4-319496520.6677.958144750.08082.9-4192104420.56159.606156600.15294.2-5190112420.46234.726168600.20885.6-6187119720.25307.599179550.25707.1-9182128420.05387.594192600.30198.5-12176136919.74459.219205350.33549.9-151xxxxxxxx.34523.885216600.3628

11.4-181xxxxxxxx.72580.722228600.3811

12.9-23150160418.21638.485240600.3981

14.3-28139168117.60687.091252150.4087

15.7-33128173816.99724.765260700.4170

17.0-38118178916.48763.703268350.4269

1044.01180.01314.01436.01560.0

η总0.00000.00540.01020.01390.01710.02010.02240.02420.02540.02650.02720.02780.0285