离心泵特性曲线实验报告
一、目的：
掌握离心泵特性曲线（H—Q曲线，N—Q曲线，
—Q曲线）的测定方法。
二、设备简图：
三、原理：
1．流量测定：
流量采用体积法，用电子流量计进行测量。
2．扬程：
扬程采用离心泵出口压力表及进口真空表进行测量。
式中：H——离心泵扬程m；
——离心泵出口压力表中心到进口真空表测点之间的高差m；
——离心泵出口压力表与真空压力表读值（MPa）。
3．功率：
功率采用马达天平法进行测量。
将电机转子固定于轴承上，使电机定子可自由转动，当定子线圈通入电流时，定子与转子之间便产生一个感应力矩M，该力矩使定子和转子按不同方向各自旋转。若在定子上安装一套测力矩装置，使之对定子作用一反向力矩M，当定子不动时，二力矩相等。因此，只要测读测力表读数及力臂的长度，便可求出感应力矩M，该力矩与转子旋转角度的乘积即为电机的输出功率。
转子旋转的角速度
可通过测速表测量求得。
式中： N——电机的输出功率w；
M——电机与转子之间的感应力矩Nm；
——转子的旋转角速度l/S；
F——力传感器读数；
L——力臂的长度m；
n——电机的转速。
4．效率：
效率等于离心泵的有效功率与电机的输出功率或轴功率之比，即：
式中： ——离心泵的效率；
——水的密度 1000kg/m
。
四、实验步骤及注意事项：
1、实验前检查试验台的准备状况，确保水泵及电机连接螺栓紧固。用手转动水泵联轴器，确认转动正常。
2、关闭水泵压水管阀门，打开入水管阀门及计量水箱的放水阀门。
3、启动水泵，将压水管阀门开到最大，为便于测量扬程，调节吸水管阀门至真空表读值为0.03MPa，在以后的实验过程中，吸水管阀门开度固定不动。
4、逐次关小阀门，同时实测P
、P
、Q、F、n各值并记录。
5、为保持传感器的精度，测力结束后，用卡柄将测力臂抬起固定。
6、力传感器灵敏度高，显示仪表读值有波动，可取平均值。
7、绘制离心泵性能曲线，注意计算换算单位。
8、注意在实验过程中，不可用吸水管阀门调节流量。
五、记录表格：
六、绘制离心泵性能曲线
七、分析思考题：
1、由离心泵性能曲线，定性分析扬程、轴功率、效率随流量的变化规律。
2、为何不可用进水阀门的方法调节离心泵的流量。
第二篇：泵特性综合实验系统指导书与报告
泵特性综合实验系统
指导书与实验报告
毛 根 海
浙江大学
20##年6月
单泵特性曲线测定实验
指导书与实验报告
一、实验目的与要求
1、掌握水泵的基本测试技术，了解实验设备及仪器仪表的性能和操作方法；
2、测定 P—100自吸泵单泵的工作特性，作出特性曲线；
二、仪器简介
1、仪器装置简图如图2.1所示。（单泵实验选定1#泵为实验泵）
图2.1 泵特性综合实验仪装置图
1．5#流量调节阀 2．2#实验泵 3．功率表 4．1# 实验泵
5．4#流量调节阀 6．输水管道 7．文透利流量计 8．压差电测仪
9．蓄水箱 10．2#泵压力表 11．2#泵稳压罐 12．光电转速仪
13．2#进水阀 14．3#进水阀 15．1#泵稳压罐 16．进水管道
17．压力真空表 18．1#泵压力表 19．1#进水阀
2、实验条件设置： 单泵特性曲线测定实验，选定1#泵作为实验泵，需关闭2#、3#、5#阀门。
三、实验原理
对应某一额定转速n，泵的实际扬程H，轴功率N，总效率η与泵的出水流量Q之间的关系以曲线表示，称为泵的特性曲线，它能反映出泵的工作性能，可作为选择泵的依据。
泵的特性曲线可用下列三个函数关系表示
H = f1(Q)； N = f2(Q)； η = f3(Q)
这些函数关系均可由实验测得，其测定方法如下：
1)、流量Q（10-6 m3/s）
用文透利流量计7、压差电测仪8测量，并据下式确定Q值
Q = A(Δh)B （1）
式中： A、B —— 预先经标定得出的系数，随仪器提供；
Δh —— 文丘里流量计的测压管水头差，由压差电测仪8读出（单位cm水柱）；
Q —— 流量（10-6m3/s）
2)、实际扬程H（m水柱）
泵的实际扬程系指水泵出口断面与进口断面之间总能头差，是在测得泵进、出口压强，流速和测压表表位差后，经计算求得。由于本装置内各点流速较小，流速水头可忽略不记，故有：
H = 102 (hd - hs) （2）
式中 H —— 扬程（m水柱）；
hd—— 水泵出口压强（MPa）；
hs—— 水泵进口压强（MPa），真空值用“－”表示。
3)、轴功率（泵的输入功率）N（W）
（3）
（4）
（5）
式中：K —— 功率表表头值转换成实际功率瓦特数的转换系数；
P —— 功率表读数值（W）；
—— 电动机效率；
a、b、c、d —— 电机效率拟合公式系数，预先标定提供。
4)、总效率η
（6）
式中： ρ —— 水的容重1000 kg/m3；
g —— 重力加速度（g = 9.8 m/s2）。
5)、实验结果按额定转速的换算
如果泵实验转速n与额定转速nsp不同，且转速满足
，则应将实验结果按下面各式进行换算；
（7）
（8）
（9）
（10）
式（7）~ （10）中带下标“0”的各参数都指额定转速下的值。
四、实验步骤与方法
1）实验前，必须先对照图2.1，熟悉实验装置各部分名称与作用，检查水系统和电系统的连接是否正确，蓄水箱的水量是否达到规定要求。记录有关常数。
2）泵启动与系统排气：全开1# 、4#阀，启动1# 实验泵，再打开功率表开关（泵启动前，功率表开关3一定要置于“关”的位置）。待输水管道6中气体排尽后，关闭4#阀，排除电测仪8中压差传感器两连接管内的气泡。
3）压差电测仪8调零：在4#阀全关(即流量为零) 状况下，电测仪应显示为零，否则应调节其调零旋钮使其显示为零。
4）在1# 阀全开情况下，调节4#阀，控制1# 实验泵的出水流量。
5）测记功率表3的表值，同时测记电测仪8、压力表18与真空压力表17的表值。
6）测记转速：将光电测速仪射出的光束对准贴在电机转轴端黑纸上之反光纸，即可读出轴的转速。转速须对应每一工况分别测记。
7）按上述步骤4)～6)，调节不同流量，测量7 ～ 13次。
8）在4#阀半开情况下（压力表18读数值约在0.05MPa左右），调节1#进水阀来控制泵的出水流量，在不同开度下，按上述第4、5、6步骤测量2～ 3次，其中一次应使真空压力表17之表值达 -0.07 MPa左右。
9）实验结束，先关闭功率表电源，再关闭水泵电源，检查电测仪8是否为零，如不为零应进行修正。最后关闭电测仪电源。
五、实验成果及要求
1）有关常数 实验装置台号No. 2
流量换算公式系数 A = B =
电动机效率换算公式系数：
a = b = c = d =
功率表转换系数 K =
泵额定转速 nsp= (r/min)
2） 记录及计算表格
表1 实 验 记 录 表
表2 泵 特 性 曲 线 测 定 实 验 结 果
3） 根据实验值在同一图上绘制H0～Q0、N0 ～ Q0、η0 ～ Q0曲线。
本实验曲线应自备毫米方格纸绘制，图中的公用变量Q0为横坐标，纵坐标则分别对应H0、N0、η0，用相应的分度值表示。坐标轴应注明分度值的有效数字、名称和单位；不同曲线分别以函数关系予以标注。
六、试验分析与计论
1）对本试验装置而言，泵的实际扬程（总扬程）即为进出口压强差，如式（2）所示，为什么？
2）本实验P—100自吸泵与离心泵的特性曲线相比较有何异同？它们在启动操作和运行过程中应分别注意什么？
3）当水泵入口处真空度达7 ～ 8 mH2O左右时，泵的性能明显恶化，试分析原因。
4）由实验知泵的出水流量越大，泵进口处的真空度也越大，为什么？
5）本实验、泵装机高程能否高于吸水井水面8 m？为什么？
6）本实验设备中，压力表前为何要设置稳压筒，有何作用？压力表的安装高度有何要求？
7）1#进水阀在本试验装置中有何作用？去掉该阀，本试验装置又将如何布置？
双泵串联实验
指导书与实验报告
一、实验目的与要求
1）掌握串联泵的测试技术；
2）测定 P—100自吸泵在双泵串联工况下扬程H ~ 流量Q特性曲线，掌握双串联泵特性曲线与单泵特性曲线之间的关系。
二、仪器简介
1．仪器装置简图如图3.1所示
图3.1 串联泵特性曲线测定装置图
1．5#流量调节阀 2．2#实验泵 3．功率表 4．1# 实验泵
5．4#流量调节阀 6．输水管道 7．文透利流量计 8．压差电测仪
9．蓄水箱 10．2#泵压力表 11．2#泵稳压罐 12．光电转速仪
13．2#进水阀 14．3#进水阀 15．1#泵稳压罐 16．进水管道
17．压力真空表 18．1#泵压力表 19．1#进水阀
2、设置实验条件：关闭功率表。在关闭2#、4#阀，开启1# 、#3#、5#阀状态下，开启1# 实验泵与2# 实验泵，两台实验泵形成串联工作回路。
三、实验原理
前一台水泵的出口向后一台泵的入口输送流体的工作方式，称之为水泵的串联工作。
水泵的串联意味着水流再一次得到新的能量，前一台水泵把扬程提到H1后，后一台水泵再把扬程提高H2。即已知水泵串联工作的两台或两台以上水泵的性能曲线函数分别为H1 = f1(Q1)、H2 = f1(Q2)、…，则水泵串联工作后的性能曲线函数为在流量相同情况下各串联水泵的扬程叠加：
H = f(Q) = f1(Q1) + f2(Q2) + …= H1+ H2 + …
这些函数关系均可由实验测得，其测定方法如下：
1) 流量Q（10-6 m3/s）
用文透利流量计7、压差电测仪8测量，并据下式确定Q值
Q = A(Δh)B
式中： A、B —— 预先经标定得出的系数，随仪器提供；
Δh —— 文丘里流量计的测压管水头差，由电测仪8读出（单位cm水柱）；
Q —— 流量（10-6m3/s）
2) 实际扬程H（m水柱）
泵的实际扬程系指水泵出口断面与进口断面之间总能头差，是在测得泵进、出口压强，流速和测压表表位差后，经计算求得。由于本装置内各点流速较小，流速水头可忽略不记，故有：
H = 102(hd - hs)
式中：H —— 扬程（m水柱）；
hd—— 水泵出口压强（MPa）；
hs—— 水泵进口压强（MPa），真空值用“－”表示。
四、实验步骤与方法
1）实验前，必须先对照图3.1，熟悉实验装置各部分名称与作用，检查水系统和电系统的连接是否正确，蓄水箱的水量是否达到规定要求。记录有关常数。
2）压差电测仪8调零：在流速为零状态下，压差电测仪8显示数值应为零，否则应调节其调零旋钮使其显示为零。
3）测定1# 实验泵流量 ~ 扬程：关闭2#、3#、5#阀，全开1#阀，关闭2# 实验泵，开启1# 实验泵，开启4#阀，待流量稳定后，测记流量(即压差电测仪8表值)及扬程(即压力表18表值与压力真空表17表值之差)。调节4#阀开度，改变流量，在不同流量下重复测量7~10次，分别记录相应流量、扬程。
4）测定2# 实验泵流量 ~ 扬程：先关闭1# 实验泵，再关闭3#、4#阀，全开1# 、2#阀，开启2# 实验泵，调节5#阀，改变流量多次，每次分别使流量达到上述第3步各次设定的流量值(即压差电测仪8表值对应相等)，测记各流量下扬程(即压力表10表值与压力真空表17表值之差)。
5）测定1# 、2# 实验泵串联工作流量 ~ 扬程：先关闭2# 实验泵电源，再关闭2#、4#阀，全开1#、3#阀，同时开启1# 、2#实验泵，调节5#阀，改变流量多次，每次分别使流量也达到上述第3步设定的流量(即压差电测仪8表值对应相等)，测记各流量下扬程(即压力表10表值与压力真空表17表值之差)。
6）实验结束，先打开所有阀门，再关闭水泵电源，检查电测仪8是否为零，如不为零应进行修正。最后关闭电测仪电源。
7）根据实验数据分别绘制单泵与双泵流量Q ~ 扬程H特性曲线。
五、实验成果及要求
1）有关常数 实验装置台号No.
流量换算公式系数： A = B =
2）记录及计算表格
表3 串 联 实 验 记 录 表
六、试验分析与计论
1）结合实验成果，分析讨论两台同性能泵在串联工作时，其其扬程能否增加一倍？试分析原因。
2）试分析泵串联系统中两泵之间的管道损失对实验数据的影响。
3）当两台泵的特性曲线存在差异时，两泵串联系统的特性曲线与单泵的特性曲线之间应当存在怎样关系？
4）若要将Q ~ H曲线转换成Q0 ~ H0曲线，应如何实验？实验结果有和异同？
双泵并联实验
指导书与实验报告
一、实验目的与要求
1）掌握并联泵的测试技术；
2）测定 P—100自吸泵在双泵并联工况下扬程H ~ 流量Q特性曲线，掌握双并联泵特性曲线与单泵特性曲线之间的关系。
二、仪器简介
1、仪器装置简图如图4.1所示。
图4.1 双泵并联实验装置图
1．5#流量调节阀 2．2#实验泵 3．功率表 4．1# 实验泵
5．4#流量调节阀 6．输水管道 7．文透利流量计 8．压差电测仪
9．蓄水箱 10．2#泵压力表 11．2#泵稳压罐 12．光电转速仪
13．2#进水阀 14．3#进水阀 15．1#泵稳压罐 16．进水管道
17．压力真空表 18．1#泵压力表 19．1#进水阀
2、实验条件设置：关闭功率表。在关闭3#阀，开启1#、2#、4#、5#、阀状态下，开启1# 实验泵与2# 实验泵，两台实验泵形成并联工作回路。
三、实验原理
两台或两台以上的水泵向同一压力管道输送流体的工作方式，称之为水泵的并联工作。
水泵在并联工作下的性能曲线，就是把对应同一扬程H值的各个水泵的流量Q值叠加起来。若两台或两台以上水泵的性能曲线函数关系已知，分别为H1= f1(Q1)、H2= f1(Q2)、…，这样就可得到两台或两台以上水泵并联工作的性能曲线函数关系：
H = f’1(Q1+ Q2)
这些函数关系均可由实验测得，其测定方法如下：
1) 流量Q（10-6 m3/s）
用文透利流量计7、压差电测仪8测量，并据下式确定Q值
Q = A(Δh)B
式中： A、B —— 预先经标定得出的系数，随仪器提供；
Δh —— 文丘里流量计的测压管水头差，由电测仪8读出（单位cm水柱）；
Q —— 流量（10-6m3/s）
2) 实际扬程H（m水柱）
泵的实际扬程系指水泵出口断面与进口断面之间总能头差，是在测得泵进、出口压强，流速和测压表表位差后，经计算求得。由于本装置内各点流速较小，流速水头可忽略不记，故有：
H = 102(hd - hs)
式中：H —— 扬程（m水柱）；
hd—— 水泵出口压强（MPa）；
hs—— 水泵进口压强（MPa），真空值用“－”表示。
四、实验步骤与方法
1）实验前，必须先对照图4.1，熟悉实验装置各部分名称与作用，检查水系统和电系统的连接是否正确，蓄水箱的水量是否达到规定要求。记录有关常数。
2）压差电测仪8调零：在流速为领状态下，压差电测仪8显示数值应为零，否则应调节其调零旋钮使其显示为零。
3）测定1# 实验泵扬程 ~ 流量：关闭、2#、3#、5#阀，全开1#阀，开动1# 实验泵，调节4#阀，使扬程达到某一设定扬程(即压力表18表值与压力真空表17表值之差)，测记电测仪8表值。改变扬程7 ~ 10次，并测记电测仪8在相应扬程下各读值，并换算出相应流量。
4）测定2# 实验泵扬程 ~ 流量：先关闭1# 实验泵电源，再关闭3#、4#阀，全开1#阀，开启2# 实验泵，调节5#阀，改变扬程多次，使每次扬程分别达到上述第3步设定的各次扬程值，分别测记压差电测仪8表值，并换算出相应流量。
5）测定1# 、2# 实验泵并联工作扬程 ~ 流量：先关闭2# 实验泵，再关闭3#阀，全开1#、2#阀，同时开启1# 、2# 实验泵，分别调节4#、5#阀，改变扬程多次，使每次两实验泵扬程均达到上述第3步设定的各次对应扬程值，分别记录压差电测仪8表值，并换算出各相应流量。
6）实验结束，先打开所有 阀门，再关闭水泵电源，检查电测仪8是否为零，如不为零应进行修正。最后关闭电测仪电源。
7）根据实验数据分别绘制单泵与双泵扬程H ~ 流量Q特性曲线。
五、实验成果及要求
1、 有关常数 实验装置台号No.
流量换算公式系数： A = B =
2、 记录及计算表格
表4 并 联 实 验 记 录 表
六、试验分析与计论
1）结合实验成果，分析讨论两台同性能泵在并联工作时，其流量能否增加一倍？试分析原因。
2）对泵的并联系统，试分析连接两泵的并联管道的损失实验结果所产生的影响。
3）试分析并联管道上两管道交叉管的局部损失对流动影响。
4）当两台泵的特性曲线存在差异时，两泵并联系统的特性曲线与单泵的特性曲线之间应当存在怎样关系？
5）若要将Q ~ H曲线转换成Q0 ~ H0曲线，应如何实验？实验结果有和异同？