2-离心泵特性曲线的测定

离心泵特性曲线的测定实验报告离心泵特性曲线的测定实验报告引言：离心泵是一种常见的流体机械设备，广泛应用于工业生产、农业灌溉和城市供水等领域。

了解离心泵的特性曲线对于正确选择和使用离心泵至关重要。

本实验旨在通过测定离心泵的特性曲线，分析其性能参数，为离心泵的应用提供参考。

一、实验目的1. 了解离心泵的基本原理和工作特性；2. 掌握离心泵特性曲线的测定方法；3. 分析离心泵的性能参数，如扬程、流量和效率等。

二、实验原理离心泵是利用离心力将液体从低压区域输送到高压区域的装置。

其工作原理是通过转子的旋转产生离心力，使液体在离心力的作用下产生压力，从而实现液体的输送。

离心泵的特性曲线是描述离心泵在不同工况下流量、扬程和效率之间关系的曲线。

三、实验仪器和材料1. 离心泵实验装置；2. 流量计；3. 压力计；4. 温度计。

四、实验步骤1. 连接实验装置：将离心泵与流量计、压力计和温度计等仪器连接好，确保密封良好；2. 开始实验：首先调整离心泵的转速，使其达到设定值。

然后逐渐调整流量计的开度，记录不同流量下的压力和温度数据；3. 测定数据：根据实验装置的读数，得到不同流量下的扬程、压力和温度数据；4. 绘制特性曲线：根据测得的数据，绘制离心泵的特性曲线，包括流量-扬程曲线和效率-流量曲线；5. 分析结果：根据特性曲线，计算出离心泵的最大流量、最大扬程和最佳效率点。

五、实验结果和分析根据实验数据绘制的特性曲线显示了离心泵在不同工况下的性能表现。

根据流量-扬程曲线，我们可以得到离心泵的最大流量和最大扬程。

最大流量是指离心泵能够输送的最大液体流量，而最大扬程是指离心泵能够提供的最大扬程高度。

根据效率-流量曲线，我们可以得到离心泵的最佳效率点。

最佳效率点是指离心泵在该点下的效率最高，能够以最小的能量损失输送液体。

通过分析特性曲线，可以选择合适的工况来提高离心泵的效率和使用寿命。

六、结论通过实验测定离心泵的特性曲线，我们可以得到离心泵在不同工况下的性能参数。

1.2离心泵性能特性曲线测定实验 1.2.1实验目的1）．了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作。

2）．测定恒定转速条件下离心泵的有效扬程(H)、轴功率(N)、以及总效率（η）与有效流量(V)之间的曲线关系。

3）．测定改变转速条件下离心泵的有效扬程(H)、轴功率(N)、以及总效率（η）与有效流量(V)之间的曲线关系。

4）．测定串联、并联条件下离心泵的有效扬程(H)、轴功率(N)、以及总效率（η）与有效流量(V)之间的曲线关系。

5）．掌握离心泵流量调节的方法（阀门、转速和泵组合方式）和涡轮流量传感器及智能流量积算仪的工作原理和使用方法。

6）．学会轴功率的两种测量方法：马达天平法和扭矩法。

7）．了解电动调节阀、压力传感器和变频器的工作原理和使用方法。

8）．学会化工原理实验软件库（组态软件MCGS 和VB 实验数据处理软件系统）的使用。

1.2.2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 ) 流量V 的测定与计算采用涡轮流量计测量流量，智能流量积算仪显示流量值V m 3/h 。

2) 扬程H 的测定与计算在泵进、出口取截面列柏努利方程：gu u Z Z g p p H 221221212-+-+-=ρ (1—9) p 1,p 2：分别为泵进、出口的压强 N/m 2 ρ：液体密度 kg/m 3u 1,u 2：分别为泵进、出口的流量m/s g ：重力加速度 m/s 2 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： gp p H ρ12-=(1—10)由式（1-10）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。

本实验中，还采用压力传感器来测量泵进口、出口的真空度和压力，由16路巡检仪显示真空度和压力值。

实验一：离心泵特性曲线的测定本实验要求掌握：离心泵特性曲线的概念离心泵性能参数的测定方法流量 Q的测定扬程H的测定轴功率N的测定效率η转速n的测定离心泵特性曲线的概念:离心泵的主要性能参数有流量Q（也叫送液能力）、扬程H(也叫压头)、轴功率 N和效率η。

在一定的转速下，离心泵的扬程H、轴功率N和效率η均随实际流速Q的大小而改变。

通常用水经过实验测出Q-H、Q-N及Q-η之间的关系，并以三条曲线分别表示出来，这三条曲线就称之为离心泵的特性曲线。

离心泵的特性曲线是确定泵适宜的操作条件和选用离心泵的重要依据。

但是，离心泵的特性曲线目前还不能用解析方法进行精确计算，仅能通过实验来测定，而且离心泵的性能全都与转速有关；在实际应用过程中，大多数离心泵又是在恒定转速下运行，所以我们要学习离心泵恒定转速下特性曲线的测定方法。

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？答：关闭出口阀是为了让泵能正常运行起来。

因为，离心泵在启动前是没有水的，而在其启动后，扬程会很低，流量却很大，使离心泵的功率也很大，容易超载，使泵的电机及线路损坏。

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：启动离心泵之前要引水灌泵是为了避免气缚现象的发生。

如果发生气缚现象，会使离心泵无法输出液体。

如果，引水灌泵后仍然无法启动，那就有可能离心泵坏了。

3、为什么用泵的出口阀调节流量？这种方法有什么优缺点？是否还有其他方法调节流量？答：在固定的转速下扬程是固定的的情况下，离心泵可以通过调节出口阀就是调节导流面积来改变流量，这个方法比较简单可行，但是，同时较为消耗能量。

我们也可以使用变频器调节电机转速来调节流量，又能减少能量，节约用电。

4、离心泵泵启动后，出口阀如果不开，压力表读数是否会不断上升？为什么？答：是。

因为离心泵的进口和出口是有间隙的，达到一定压力后，水只在出口和进口处循环，所以压力会上升到一定程度就不再上升并保持在这个压力上。

离心泵特性曲线的测定实验数据处理及相关分析结果离心泵特性曲线是评估离心泵性能的一种核心参数，通常需要进行实验测定并对数据进行处理分析。

本文将介绍对离心泵特性曲线测定实验数据的处理方法以及相关分析结果。

实验数据处理方法1. 绘制静态吸头曲线将泵出口阀门完全关闭，打开泵进口阀门，以每隔10mmHg为间隔连续测量泵入口总压和进口压差，记录数据并计算出对应的泵进口流量（Q）和压头（H），即可绘制静态吸头曲线。

2. 绘制节点管路损失曲线3. 绘制系统特性曲线在绘制系统特性曲线之前，需要通过A/R泄流阀调节管道流量，并测量相应的流量、总压和压差数据。

然后，根据测得的数据计算出对应的流量和压头，并绘制系统特性曲线。

绘制离心泵特性曲线需要结合前面的三条曲线绘制。

首先，以节点管路损失曲线上的任意一点作为起点，在该点的纵坐标值处标记绘制一点。

接着，以该点的流量和压力值，到系统特性曲线上找到对应的点并标记绘制一个点。

然后，再以该点的流量和压力值到静态吸头曲线上找到对应的点并标记绘制一个点。

最后，将这三个点用一条平滑的曲线连接起来，即可得到离心泵特性曲线。

相关分析结果可以通过分析静态吸头曲线来评估离心泵的最大吸头高度，并判断泵是否出现气穴、空气泡等问题。

在曲线中，当吸头高度超过一定范围时，泵的效率会显著下降，严重时会导致泵的故障。

通过分析节点管路损失曲线，可以评估离心泵的出口压力损失和流量变化对泵的影响，以及找出出现管道阻塞、泄漏等故障的原因。

在曲线中，当流量增加时，管路损失也会随之增加，如果损失过大，就会导致泵出口压力不足，甚至出现反流等问题。

通过分析系统特性曲线，可以评估离心泵的运行能力和稳定性，并找出系统中供水主管道和回水主管道的配管是否合理。

在曲线中，当流量增加时，泵的工作点会向左上方移动，同时泵的效率和出口压力也会降低。

4. 离心泵特性曲线综合分析离心泵特性曲线可以评估离心泵的性能、流量范围、运行稳定性等指标，并进行泵的选型和运行参数设计。

马达—天平测功仪测定轴功率P计算公式为：
P= = （3）
通过调节阀门开度调节流量，由式（3）求取的数据或扭矩测功仪可直接采集轴功率数据，就可得出泵的轴功率和流量的关系曲线。
3.离心泵效率的计算
离心泵的有效功率可用下式计算：
Pe=qv gH（4）
离心泵的效率为：
（5）
通过调节阀门开度调节流量，由式（5）求取的数据就可得出泵的效率和曲线流量。
=lgA+mlgRe
在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数m。在直线上任取一点的函数值代入方程中，即可得到系数A，即：
A=
用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。应用微机，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到m、n。
（2）对于方程的关联，首先要有Nu、Re、Pr的数据组。其准数定义式分别为：
(3)将出口调节阀开至最大，在流量范围内合理布置实验点，要求由大到小取10组以数据。
(4)将流量调节至某-数值，待系统稳定后读取并记录所需实验数据(包括流量为零时数据)。
(5)将泵出口调节阀关闭后,断开电源开关，停泵开启出口阀.开启进水阀。
(6)关闭各测试仪表,关闭总电源。
六、实验原始数据记录
水温：21.0℃转速：2900r/min
H=(pM-pV)/ρg=8.99(m)
P=2π*9.81Gnl/60=Gnl/0.974=58%
Pe=qvρgH=9.91m3/h×0.998(kg/m3)×8.99m=58%
η=Pe/P=23%/58%=39%
八、实验结果与分析讨论
离心泵有个重要特性：当压力(扬程)很低时，其流量会很大，这从泵的特性曲线上可以看出。而泵的功率与流量成正比，泵起动时，管道内没有压力，则造成泵的流量很大，则泵的功率很大，加上电机、泵的转动部分从静止到高速运转，需要很大的加速度，这样势必造成起动电流很大，因此采取关闭出口阀门的方法，使泵在起动时不输出水量，使泵的功率最小，当泵达到额定转速后，慢慢开启出口阀，逐渐增加水流量，使电机电流逐渐增加到额定电流。

离心泵性能特性曲线的测定姓名：郭政 班级：环科院应用化学1班 学号：20121337031 实验日期：2015-5-72.1实验目的（1）了解离心泵结构与特性，学会离心泵的操作；（2）测定恒定转速下离心泵的流量(V)与有效扬程(H e )、轴功率(N a )、及总效率(η)之间的曲线关系。

（3）掌握离心泵流量调节的方法（阀门、转速和泵组合方式）和涡轮流量传感器及智能流量积算仪的工作原理和使用方法。

2.2实验原理流体经过离心泵后流体的机械能会获得增值。

离心泵的特性曲线实质上是流体流经离心泵时机械能按一定规律变化的宏观表现形式，其内容是表达在一定转速n 下离心泵的流量V 与其扬程H e 、轴功率Na 和效率η之间的定量关系，这些函数关系目前还无法分别用数学模型进行表达，只能通过实验测定的方法才能得到。

2.2.1离心泵流量V 的测量实验时,采用涡轮流量计测量流体在管道内的流量,用智能流量积算仪直接显示出流体流量V 的数值, 其单位为m 3/h.2.2.2 离心泵扬程H 的测定与计算在离心泵的进口1截面至离心泵的出口2截面间列机械能守恒方程:gu Z g p H g u Z g p e 2222222111++=+++ρρ (2-1) 当离心泵的进、出管管径相同，且压力表和真空表的安装高度差可忽略不计时，由式（2-1）可导出离心泵扬程的计算公式： gp p g p p H e ρρ表表1212+=-=(2-2) 由式（2-2）可知，只要分别测出压力表和真空表的数值表2p 和表1p ，就可计算出泵的扬程H e （m ）。

2.2.3 离心泵轴功率a N 的计算本实验主要采用马达天平测量泵轴转矩M 的方法来计算泵的轴功率，计算公式如下： 60281.9602nPL n M N a ππ⋅=⋅= (2-3) 由式(2-3)可知，只要测出测功臂上所加砝码重量P （Kg ）、测功臂长L(m)及相应的泵的转速n （r.p.m ）, 就可计算出泵的轴功率a N (W)。

离心泵特性曲线的测定实验一、实验内容测定一定转速下离心泵的特性曲线。

二、实验目的1、了解离心泵的结构特点，熟悉并掌握离心泵的工作原理和操作方法。

2、掌握离心泵特性曲线的测定方法。

三、基本原理泵是输送液体的机械。

工业选泵时，一般根据生产工艺要求的扬程和流量，考虑输送液体的性质和蹦的结构特点及工作特性，来决定绷得类型和型号。

对一定的类型的泵而言，蹦的特性主要是指泵在一定转速下，其扬程、功率和效率与流量的关系。

离心泵的特性，通常与泵的结构、泵的转速以及输送液体的性质有关，影响因素很多。

因此，离心泵的特性只能采用饰演的方法实际测定。

如果在泵的进口管和出口管处分别安装上真空表和压力表，则可根据柏努 利方程得到扬程的计算公式：gu u h g P P H e 22122012-++-=ρ ①式①中，h 0—两测压点截面之间的垂直距离，m ; P 1——真空表所处截面的绝对压力，MPa ； P 2——压力表所处截面的绝对压力，MPa ； u 1—泵进口管流速，m/s ； u 2—泵出口管流速，m/s ;H e —泵的实际扬程，m 。

由于压力表和真空表的读数均是表示两测压点处的表压，因此，式①可表示为：gu u h H H H e 221220-+++=真压 ②其中， gP H ρ2=压 ③ gP H ρ1=真 ○4 式③、 ○4中的 P 2 和 P 1 分别是压力表和真空表的显示值。

离心泵的效率为泵的有效功率与轴功率之比值，轴N N e=η ○5 式○5中，η—离心泵的效率；Ne —离心泵的有效功率，kW ； N 轴—离心泵的轴功率，kW 。

有效功率可用下式计算][W g Q H N e e ρ= ○6 或][102KW Q H N e e ρ=○7 泵的轴功率是由泵配置的电机提供的，而输入电机的电能在转变成机械能时亦存在一定的损失，因此，工程上有意义的是测定离心泵的总效率（包括电机效率和传动效率）。

电总N N e=η ○8 实验时，使泵在一定转速下运转，测出对应于不同流量的扬程、电机输入功 率、效率等参数值，将所得数据整理后用曲线表示，即得到泵的特性曲线。

实验二 离心泵特性曲线的测定一、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．掌握电动调节阀的工作原理和使用方法；4. 学习泵串联与串并联的操作方法。

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：f h gu g p z H g u g p z ∑+++=+++2222222111ρρ （1－1） 由于两截面间的管长较短，通常可忽略阻力项f h ∑，速度平方差也很小故可忽略，则有 (=H gp p z z ρ1212)-+- 210(H H H ++=表值）（1－2） 式中： 120z z H -=，表示泵出口和进口间的位差，m ；ρ——流体密度，kg/m 3 ；g ——重力加速度 m/s 2；p 1、p 2——分别为泵进、出口的真空度和表压，Pa ；H 1、H 2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头，m ；u 1、u 2——分别为泵进、出口的流速，m/s ；z 1、z 2——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k N N ⨯=电 （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95.0＝k 。

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。

2、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。
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四、实验步骤
3、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。 4、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。
Ne / N
由公式
Ne He gQ
可求出有效功率Ne
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三、实验装置与流程
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。
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四、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。
南阳师正常工作的离心泵，在其进口管线上设阀门是否 合理？为什么？
6.为什么在离心泵吸入管路上安装底阀？
7.测定离心泵的特性曲线为什么要保持转速的恒定？
8.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？
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四、实验步骤
5、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。
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１．流量Ｑ的测定
用离心泵的出口阀调节 流量。通过涡流流量传 感器和流量演算仪直接 读出流量值。

92
0.15
21.2
0.040
0.0090
1.1807
997.900
5.0054
0.090
64.2825
85
0.15
21.2
0.040
0.0075
1.0909
997.900
4.8522
0.090
57.5733
80
0.15
21.2
0.044
0.0050
1.0267
997.900
5.0054
0.090
55.8978
31
0.12
21.4
0.063
0.0020
0.3978
997.850
6.6402
0.072
35.9165
20
0.11
21.4
0.066
0.0020
0.2567
997.850
6.9466
0.066
26.4451
10
0.10
21.4
0.069
0.0020
0.1283
997.850
7.2531
0.060
15.1865
涡轮转数
电机功率
温度
压力表
真Hz
kW
℃
MPa
MPa
L/s
kg/m3
m
kW
﹪
110
0.16
21.1
0.020
0.0120
1.4117
997.925
3.2688
0.096
47.0568
99
0.16
21.2
0.030
0.0110
1.2705

离心泵特性曲线测定实验报告离心泵特性曲线测定实验是一种真实模拟性强的实验，了解离心泵在供压、流量、叶轮拖曳功率和效率范围内的、水轮机各种工况下的性能特性曲线。

为保证离心泵特性曲线测定实验结果准确，需要经过调试的充分准备、仪器准备、设备的管道接口准备、特性测试夹具的使用准备、实验参数设定、试验保护措施的采取等一系列操作。

实验开始前要进行调试，主要是调整控制参数，使得离心泵状态正常，这样才能得出准确的特性曲线。

调试程序主要包括检查叶轮、叶轮壳之间的压力：调节叶轮的截面，控制水振、水紊流等状况；核查叶轮出口后的状态：检查叶轮运动状况、防止空载及轮转频率等。

实验的实施，主要有仪器的准备、设备的管道接口准备、特性测试夹具的使用准备、实验参数设定、试验保护措施的采取等。

其中仪表准备主要是按照特性曲线测试实验要求，实验所需仪器设备，准备压力表、流量表、热表等测量仪器。

设备的管道接口采用管道压力表、流量表、热表在泵常规排管交叉口处，或者采用现场接口。

特性测试夹具用于测量叶轮拖曳功率、效率。

试验参数一般为：供水压力、流量和水轮机的轮转频率。

实验中还要根据实际情况，准备消防器材，控制实验过程中发生的火灾，以保障安全。

最后，完成数据的采集测试，以找出最优的状态，根据测试数据，画出离心泵的全特性曲线和部分特性曲线，以及用于评价离心泵性能的水轮机各种工况下的叶轮拖曳功率、效率、熵生成率曲线，对比画出叶轮当量曲线。

曲线需要画出来，以便进行实验结果的分析。

通过实验数据的分析，得出离心泵的性能特性等，以评价其工作状况是否合理，并且可以为离心泵的调整和改进提供依据。

总之，经过调试及数据测试，可以得出实验准确的离心泵特性曲线，为离心泵的正确运行提供可靠的参考依据。

实验四 离心泵特性曲线测定实验一、实验目的：1、熟悉离心泵的结构与操作方法，了解压力、流量的测量方法。

2、掌握离心泵特性曲线的测定方法、表示方法，加深对离心泵性能的了解。

二、实验内容：1、熟悉离心泵的结构与操作。

2、手动（或计算机自动采集数据和过程控制）测定某型号离心泵在一定转速下，Q （流量）与H （扬程）、N （轴功率）、η（效率）之间的特性曲线。

一、 实验原理：A 、离心泵性能的测定：离心泵是最常见的液体输送设备。

对于一定型号的泵在一定的转速下，离心泵的扬程H 、轴功率N 及效率η均随流量Q 的改变而改变。

通常通过实验测出Q-H 、Q-N 及Q-η关系，并用曲线表示之，称为特性曲线。

特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用泵的重要依据。

本实验中使用的即为测定离心泵特性曲线的装置，具体测定方法如下：1、H 的测定：在泵的吸入口和压出口之间以1N 流体为基准列柏努利方程出入入出入出入出出入出出出入入入）--+-+-+-=+++=+++f f H gu u g P P Z Z H H gu g P Z H g u g P Z 2(222222ρρρ （4-1）上式中出入-f H 是泵的吸入口和压出口之间管路内的流体流动阻力(不包括泵体内部的流动阻力所引起的压头损失)，当所选的两截面很接近泵体时，与柏努利方程中其它项比较，出入-f H 值很小，故可忽略。

于是上式变为：gu u g P P Z Z H 2(22入出入出入出）-+-+-=ρ （4-2）将测得的高差）入出Z Z -(和入出PP -的值以及计算所得的u 入，u 出代入式4-2即可求得H 的值。

2、 N 的测定：功率表测得的功率为电动机的输入功率。

由于泵由电动机直接带动，传动效率可视为1.0，所以电动机的输出功率等于泵的轴功率。

即： 泵的轴功率N ＝电动机的输出功率，kw电动机的输出功率＝电动机的输入功率×电动机的效率。

泵的轴功率＝功率表的读数×电动机效率，kw 。

实验二离心泵特性曲线的测定实验一实验内容测定一定转速下离心泵特性曲线二实验目的1 了解离心泵的结构特点, 熟悉并掌握离心泵的工作原理和操作方法。

2 掌握离心泵特性曲线的测定方法三基本原理离心泵特性, 通常与泵的结构、泵的转数以及所输送的液体有关, 影响因素很多, 只能采用实验的方法实际测定。

根据伯努利方程得到扬程的计算公式He=P2gρ−P1gρ+h0+u22−u122g式中,h-二测压点截面之间的垂直距离, m 此次实验中h=0P1-真空表处截面的绝对压力, Mpa；P2-压力表处截面的绝对压力, Mpa U1-泵进口管流速, m/s；U2-出口管流速, m/s；He-泵的实际扬程离心泵的效率为泵的有效功率与轴功率之比值: ŋ=NeN轴式中ŋ-离心泵的效率；Ne-离心泵的有效功率, kw；N轴-离心泵的轴功率, kw。

有效功率可按下式计算：Ne= HeQρg[W]输入电机的电能在转变为机械能时存在一定的损失, 因此工程上有意义的是测定离心泵的总效率：ŋ总=ŋ轴ŋ电在此次实验中ŋ总≈1实验时, 使泵在一定转速下运转, 测出对应于不同流量的扬程、电机输入功率、效率等参数值, 将所得数据整理后用曲线表示, 即得到泵的特性曲线。

四实验设计流量用涡轮流量计测定, 计算式为: Q=ｆ／ξ其中- Q流量, L/s；ｆ-流量计的转子频率；ξ-涡轮流量计的仪表系数电机功率采用数字仪表测量:N电=15*显示读数（kw）水的温度由温度计测定, 温度及安装在泵出口管路的上方五实验装置及流程主要设备: 离心泵, 循环水箱, 涡轮流量计, 流量调节阀, 压力表, 真空表, 温度计1-水槽 2-真空表 3-压力表 4-离心泵 5-功率表 6-温度计 7-涡轮流量计 8-控制阀设备及流程说明实验装置及流程如上图所示, 由离心泵和进出口管路、压力表、真空表、涡轮流量计、和调节控制阀组成测试系统。

试验物料为自来水, 为节约起见, 配置水箱循环使用, 由这次试验的装置可以看到实验开始时不需要灌泵, 流量通过控制阀调节, 通过涡轮流量计测量其大小。

实验准备。 启动泵。


调节流量。
读取数据。


要求：测定6-8组数据，最大和最小流量一定要进行
测定。

思考：管路特性曲线如何测定？
五、数据记录和处理
液体温度： 液体密度： 泵进出口高0.18m
仪表常数K：77.902次/L 电机频率： 电机效率：60%
序号 涡轮流 量计 f/Hz 入口真 出口压 电机功 率/kW 空表 力表 p1/MPa p2/MPa 流量qv /(m3/h) 压头 H/m 泵轴功 效率/% 率N/kW
注意：特性曲线随转速而变。
各种型号的离心泵都有本身独自的特性曲线， 但形状基本相似，具有共同的特点 。
1）H～ qV曲线：表示泵的压头与流量的关系，离心泵的压
头普遍是随流量的增大而下降（流量很小时可能有例外）。
2）P～ qV曲线：表示泵的轴功率与流量的关系，离心泵的轴
功率随流量的增加而上升，流量为零时轴功率最小。
离心泵启动时，应关闭出口阀，使启动电流最小，以保护 电机。 3）η～ qV曲线：表示泵的效率与流量的关系，随着流量的增 大，泵的效率将上升并达到一个最大值，以后流量再增大， 效率便下降。
三、实验装置与流程

离心泵，水箱

真空表，压力表，功率表，涡轮流量计
变频调速器，流量控制仪表

四、实验方法及步骤
离心泵特性曲线测定实验
一、实验目的
1）熟悉离心泵的结构、特性和操作，掌握其工作原
理，了解常用的测压仪表。 2）掌握离心泵特性曲线的测定方法，测定离心泵在 一定转速下的特性曲线。 3）掌握用作图法处理实验数据的方法。
二、基本原理
离心泵的主要性能参数： 泵的流量、压头、轴功率、效率和气蚀余量。 离心泵的特性曲线： 离心泵的H、η 、 P都与离心泵的qV有关 H ～ qV 、 η ～ qV 、 P ～ qV

一、实验名称：离心泵特征曲线的测定二、实验目的：1、认识水泵的构造；2、熟习离心泵的机械构造和操作方法；3、测定离心泵在必定转速下的流量和压头、功率及总效率的关系，并绘制泵的特征曲线。

三、实验原理：离心泵的特征曲线是指在必定转速下，流量和压头、流量和轴功率、流量和总效率之间的变化关系，因为流体在泵内运动的复杂性，泵的特征曲线只好用实验的方法来测定。

泵的性能和管路的布局没关，前者在必定转速下是固定的，后者老是安装在一定的管路上工作，泵所供给的压头和流量一定和管路所需的压头和流量一致，为此目的，人们是用管路的特征去选择合用的泵。

管路特征曲线和泵特征曲线的交点叫工作点，现测定离心泵性能是用改变管路特征曲线（即改变工作点）的方法而获取。

改变管路特征曲线最简单的手段是调理管路上的流量控制阀，流量改变，管路特征曲线即变，用改变泵特征曲线的方法（改变泵转速或把叶轮削小可实现）去改变工作点，在理论上是讲得通，但生产实质不可以使用（为何？）。

1、流量 V 的测定本实验室甲乙二套泵的流量用孔板流量计测定，第三四套用文氏流量计测定，五、六套用涡轮番量计测定，由流量计的压差计读数去查流量曲线或公式计算即得流量 V[m 3/h] 。

2、泵压头（扬程）H 的测定以离心泵吸进口中心线水平为基准面。

并顺着流向，以泵吸入管安装真空表处管截面为 1 截面，以泵压出管安装压力表处管截面为 2 截面，在两截面之间列柏努利方程并整理得：H (Z2p2 p1 u22 u12（ 1）Z1 ) hg 2 g令： h0=(Z 2—Z 1)——两测压截面之间的垂直距离，约0.1[m]p 1—— 1 截面处的真空度 [MPa] p 2—— 2 截面处的表压强 [MPa]ρ ——水的密度，以 1000[kg/m 3] 计算g=9.8[N/kg] ——重力加快度3、轴功率 N e 的测定轴功率为水泵运行时泵所耗功率，测电机功率，再乘上电机效率和传动效率而得：N e N 电 电 传 [ KW ]（ 2）式中： N 电 ——输入给电动机的功率[kw] ，用功率表测定电 ——电机效率，可查电机手册，现使用以下近似值：以上电动机： 电以下电动机：电传——传动效率，本机用联轴节，其值：传4、水泵总效率的计算：H V100%（ 3）3600 102 N e式中： 102—— [KW] 和 [kgm]的换算因数；其余符号同上s四、实验设施流程图：A BL=2m6 C119874 510312R1、水箱2、底阀3、离心泵4、联轴接5、电动机6、调理阀7、真空表8、压力表9、功率表10、流量计11、注水阀图 2-2-3-2离心泵实验装置图泵的实验装置如图2-2-3-2 所示，离心泵 3 为单吸悬臂式水泵，型号为11BA，2泵轴和电机 5 的轴由联轴节 4 相连。

18.9
（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，如下表 2：
n' 2850 Q1' Q1 n 1 2880 0.99
Q2 '
Q2
n' n
1.99
Q3 '
Q3
n' n
3.01
Q4 '
Q4
n' n
4.04
n' Q5 ' Q5 n 5.09
n' Q6 ' Q6 n 6.11
（4）实验结束：关闭水泵和仪表电源，关闭出口阀，将装置中的水排放干净，最后放 空水箱。
（5）将实验数据输入实验系统软件中进行处理，得出实验结论。 ２．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
曲线，如下图所示：
2．分析实验结果，判断泵的最为适宜的工作范围。 流量在 4.0m3/h 到 5.0m3/h 之间,即 4.5m3/h 附近时泵的效率达到最高，因此为此泵 的最适宜的工作范围。
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？ 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。
Q7 '
Q7
n' n
6.22
H1' (h0
p2 p1 ) * ( n')2 g n
(0.1
222.7 (2.3)) ( 2850)2 0.999 9.81 2880

离心泵特性曲线的测定一、实验目的（1）了解离心泵的结构特性和操作（2）测定一定转速下的特性曲线。

（3）理解合理选择及正确使用离心泵的意义。

二、实验原理离心泵是生物工程工厂应用广泛的一种液体运输机械，它输送的流体范围很广，包括腐蚀性液体和汉固相悬浮物的液体。

这类机械运转时液体流量的调节十分简单，使用很方便。

图4-3是离心泵的装置见图。

由图可见，若干个弯曲叶片组成的叶轮1置于具有蜗壳型通道的泵壳2之内，叶轮紧固于泵轴3上。

泵的吸入口4位于泵壳的中心，并与吸入管路5相连接，泵壳上侧边的排出口8与排出管路9相连。

离心泵一般由电动机带动。

离心泵启动前，需要先将所输入的液体灌满吸入管路和泵壳。

电动机启动之后，泵轴带动叶轮以1000~3000r/min 的速度高速旋转，在此过程中，泵通过叶轮向液体提供了能量，另外，在蜗形泵壳中由于流道的不断扩大，液体的流速减慢而静压强提高，最终以较高的静压强排除管道，实现输送目的。

在一定转速下，离心泵的扬程H e 、轴功率N 和效率η等特性参数都与离心泵的数量有关。

通常用水作为介质，通过实验测出H e 、N 、η和Q 之间的关系曲线，称为离心泵的特性曲线。

特性曲线是选用离心泵和确定泵的适宜操作范围的重要依据。

如果在泵的操作中，能够测得其流量，进、出口的压力和泵所消耗的功率（即轴功率或电机功率），那么通过计算就可以作出离心泵的特性曲线。

1. 流量的测定在一定转速下，调节出口阀改变离心泵的流量，并通过涡轮流量计测出其具体数值。

2. 扬程的测定在进口真空表和出口压力表两测压点截面列柏努利方程gu u h g P g P H e 22221012-++-=ρρ 或f e H gu u h H H H --+++=222210真压 式中：h 0为为压力表和真空表两测压点间的垂直距离；P 1，P 2为压力表和真空表所测表压与真空度；u 2，u 1为泵出口、进口管内水的流速；H 真、H 压为真空表、压力表所测得读数，以m 液柱表示的数值；H f 为两测压点间泵的压头损失（本实验可忽略不计）。