（第一组）离心泵特性测定实验装置
实验指导书
实验一 离心泵性能测定实验装置
一、实验目的
1. 了解离心泵结构与特性，熟悉离心泵的使用；
2. 掌握离心泵特性曲线测定方法。
3．了解压力传感器、涡轮流量计等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η与泵的流量V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、出口取截面列伯努利方程：
式中：p1,p2——分别为泵进、出口的压强 N/m2 ρ——流体密度 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：
由上式可知：只要直接读出真空表和压力表上的数值，就可以计算出泵的扬程。
2．轴功率N的测量与计算
N=0.7W
式中，N—泵的轴功率，W
W—电机功率，W,由功率表读出。
3．效率η的计算
泵的效率η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：
流量 
扬程 
轴功率 
效率 
三、实验装置与流程
离心泵性能特性曲线测定系统装置工艺控制流程图如图1-1：
图1-1 实验装置流程图
四、实验步骤及注意事项
（一）实验步骤：
1．实验之前需要对离心泵进行灌泵，打开排水阀，打开灌水阀，往灌水口里灌水，灯排水口有水时，时，完成灌泵工作。
2．当一切准备就绪后，打开仪表电源，开启仪表。
3．水泵的启动：按下离心泵启动按钮，启动离心泵，这时离心泵启动按钮绿灯亮，开始进行离心泵实验。
4．改变闸阀1的开度调节流量，从7往流量小的方向做实验，每次改变2m³/h的流量，做到0 m³/h的流量时完成实验，记录每个流量下的实验数据。
5.实验完毕，关闭泵的出口阀，按下仪表柜上的“水泵停止按钮”，停止水泵的运转。最后关闭仪表台上的电源开关和控制柜的总电源。
（二）实验注意事项：
1．启动泵前一定要对泵进行灌水。
2．开启泵时要检查泵的正反转问题，泵严禁在反转情况下运转。
3．注意检查各阀门的正确位置。
五、实验数据
六、实验报告
1．在同一张坐标纸上描绘一定转速下的H～V、N～V、η～V曲线
2．分析实验结果，判断泵较为适宜的工作范围。
七、思考题
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？
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？
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？是否还有其他方法调节流量？
第二篇：离心泵特性测定实验指导书
离心泵特性曲线测定
一、实验目的
1.了解离心泵结构与特性，熟悉离心泵的使用；
2. 掌握离心泵特性曲线测定方法；
3.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η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：
（1－1）
由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项
，速度平方差也很小故可忽略，则有
（1－2）
式中： 
，表示泵出口和进口间的位差，m；和
ρ——流体密度，kg/m3 ；
g——重力加速度 m/s2；
p1、p2——分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa；
H1、H2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m；
u1、u2——分别为泵进、出口的流速，m/s；
z1、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
（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
。
3．效率η的计算
泵的效率η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：
（1－4）
故泵效率为 
（1－5）
4．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 
（1－6）
扬程 
（1－7）
轴功率 
（1－8）
效率 
（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－泵进口管；3－进口压力表；4－离心泵；5－出口压力表；6－涡沦流量计；
7－电器控制箱；8－闸阀；9－水箱放空阀；10保塔接头；11—温度计；
图1 实验装置流程示意图
四、实验步骤及注意事项
（一）实验步骤：
1.清洗水箱，并加装实验用水。给离心泵灌水，排出泵内气体。
2.检查电源和信号线是否与控制柜连接正确，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。
3.实验时，逐渐打开调节阀以增大流量，待各仪表读数显示稳定后，读取相应数据。（离心泵特性实验部分，主要获取实验参数为：流量Q、泵进口压力p1、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H0。）
4.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、扬程和功率等）。
（二）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。
2.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。
五、数据处理
（1）记录实验原始数据如下表1：
实验日期： 实验人员： 学号： 装置号：
离心泵型号＝ ，额定流量＝ ，额定扬程＝ ，额定功率＝
泵进出口测压点高度差H0= ，流体温度t＝
（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：
六、实验报告
1．分别绘制一定转速下的H～Q、N～Q、η～Q曲线
2．分析实验结果，判断泵最为适宜的工作范围。
七、思考题
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？
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？
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？是否还有其他方法调节流量？
4. 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？
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？
6. 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？