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离心泵特性测定实验报告

2022-10-06 来源:爱问旅游网
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离心泵特性测定实验报告

:X开宇

学号:1410400g08 班级:14食品2班 实验日期:2021.10.10 学校:XX工业大学

实验成绩: 批改教师:

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一、实验目的

1.了解离心泵构造与特性,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、根本原理

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:

pupuz111Hz222hf 〔1-1〕

g2gg2g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,那么有

22H(z2z1)p2p1 gH0H1(表值)H2 〔1-2〕

式中:H0z2z1,表示泵出口和进口间的位差,m;和

ρ——流体密度,kg/m; g——重力加速度 m/s;

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

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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。

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:

NeHQg 〔1-4〕

故泵效率为 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:

HQg100% 〔1-5〕 N流量 Q'Qn〔1-6〕 nn2)〔1-7〕 n扬程 HH(轴功率 NN(n3)〔1-8〕 n效率 Q'HgQHg〔1-9〕 NN

三、实验装置与流程

离心泵特性曲线测定装置流程图如下:

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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、实验步骤及考前须知

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。

〔2〕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,当泵到达额定转速前方可逐步翻开出口阀。

〔3〕实验时,逐渐翻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〔H0=0.1m〕。

〔4〕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.考前须知:

〔1〕一般每次实验前,均需对泵进展灌泵操作,以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进展保养,防止叶

轮被固体颗粒损坏。

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〔2〕泵运转过程中,勿触碰泵主轴局部,因其高速转动,可能会缠绕并伤害身体接触部位。

〔3〕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,否那么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: 2021.10.10 实验人员:X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℃ 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 6 5.6 5.2 4.8 4.4 4 3.6 3.2 2.8 2 1.2 0.6 流量Q 3m/h 泵进口压力p1 kPa -10 -8 -7.9 -7 -6.1 -5.9 -5 -4.5 -4 -3.5 -3 -3 泵出口压力p2 kPa 135 151 165 178 189 198 206 214 221 231 238 243 电机功率N电 kW 0.750 0.730 0.723 0.700 0.686 0.669 0.645 0.615 0.583 0.522 0.468 0.438 泵转速n r/min 2880 2880 2880 2880 2900 2900 2900 2900 2920 2940 2940 2940

〔2〕根据原理局部的公式,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 1 2 3 4 5 6 7 8 9 流量Q’ m/h 6.27 5.85 5.43 5.02 4.63 4.21 3.79 3.37 2.97 16.34 17.91 19.47 20.82 22.26 23.26 24.06 24.91 26.01 3扬程H’ m 轴功率N’ kW 0.814 0.792 0.784 0.759 0.760 0.741 0.714 0.680 0.659 泵效率η’ % 32.44 34.09 34.74 35.42 34.93 34.03 32.86 31.72 30.15 . .word..

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2.13 1.28 0.64 27.47 28.23 28.81 0.602 0.540 0.505 25.06 17.23 9.40 六、实验报告

1.分别绘制一定转速下的H~Q、N~Q、η~Q曲线

Q/m3/h 扬程/m

0.64 28.81

1.28 28.2

2.13 27.47

2.97 26.01

3.37 24.91

3.79 24.06

4.21 23.26

4.63 22.3

5.02 20.8

5.43 19.47

5.85 17.9

6.27 16.3

Q/m3/h 轴功率/kW

0.64 0.505

1.28 0.54

2.13 0.602

2.97 0.659

3.37 0.68

3.79 0.714

4.21 0.741

4.63 0.76

5.02 0.759

5.43 0.784

5.85 6.27

0.792 0.814

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Q/m3/h 0.64 1.28 2.13 2.97 3.37 3.79 4.21 4.63 5.02 泵效率/%

9.4 17.23 25.06 30.15 31.72 32.86 34.03

34.93 35.42

2.分析实验结果,判断泵最为适宜的工作X围。

流量在4.63m3/h到5.43m3/h之间泵效率到达最高,因此为最适宜的工作X围。.

5.43 5.85 34.74 34.09

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6.27 32.44

七、思考题

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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: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缺乏以将液体吸入泵内;泵不启动可能是电路问题或是泵本身已损坏。

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?

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。

6. 试

分析,用清

水泵输送密度为1200Kg/m的盐水,在一样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,那么泵的压力及轴功率都不会变。

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