离心泵实验数据处理(特性曲线)

离心泵特性曲线实验1离心泵特性曲线实验、实验目的了解离心泵的结构组成及特性，掌握理性泵的操作方法;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;2、吸水阀； 6、真空表； 10、压力计图1离心泵特性曲线实验装置图1、 2、 观察离心泵的气体现象;3、 熟悉离心泵操作方法和特性曲线的应用;4、 5、 测定离心泵在一定转速下的特性曲线:二、实验装置本实验用离心泵进行实验, 其装置如图1所示，离心泵用 三相电动机带动，水从水池吸入, 经整个管线返回水池。

在吸入管 进口处装有阀，以便启动前灌满水; 在泵的吸入口和出口分别装有真空 表和压力表，以测量离心泵的进出 口处压力；泵的出口管路装有孔板 流量计用做流量测量，并装有阀门 以调节流量。

3、水槽；4、泵；7、功率表盒；8、压力表;1、排水阀； 5、引水漏斗; 9、文士管； N-Q 、H-Q 、n -Q 曲线。

离心泵特性曲线实验2三、实验原理在离心泵进出口管装设真空表和压力表，在相应的两截面列出机械能衡算方程式（以单位重量液体为衡算基准）：2P iU iP 2 z 1 —— H z 2 — g2g g的能量损失H f =O 。

令:所以式（1）变为:u i —吸入管内水的流速， m / S ；u 2 —排出管内水的流速，m / S ； g —重力加速度，9. 81m / S 2。

由式（3）计算出扬程，此即为离心泵给单位重量流体提供的能量，由于体积流量可由涡轮流 量计测得，因此流体获得的有效功率N e 为:Ne = Q • H -p- g根据离心泵效率的定义及有效功率表达式（5）,有:QH g iOOON式中：Q —流量，m 3/s ;H —压头，m ;p —被输送液体密度，kg / m 3;试验过程中，各参数的测定方法如下:1、流量Q采用孔板流量计读数。

工H由于在测试离心泵特性曲线时, 直管段摩擦损失很小,其损失归入离心泵的效率， 所以上式（1）H 2P 2 gh 0 z 2 Z iH H i H 2h o2U 22U i(3)式中：H i —泵入口真空表读数,换算为 mH 20表示; H 2—泵出口压力表读数,换算为mH 20表示;h o -压力表与真空表测压孔之间的垂直距离，m ;(4)(5)N —泵的轴功率, kW 。

离心泵的性能参数与特性曲线泵的性能及相互之间的关系是选泵和进行流量调节的依据。

离心泵的主要性能参数有流量、压头、效率、轴功率等。

它们之间的关系常用特性曲线来表示。

特性曲线是在一定转速下，用20℃清水在常压下实验测得的。

（一）离心泵的性能参数1、流量离心泵的流量是指单位时间内排到管路系统的液体体积，一般用Q表示，常用单位为l/s、m3/s或m3/h等。

离心泵的流量与泵的结构、尺寸和转速有关。

2、压头（扬程)离心泵的压头是指离心泵对单位重量（1N）液体所提供的有效能量，一般用H表示，单位为J/N或m。

压头的影响因素在前节已作过介绍。

3、效率离心泵在实际运转中，由于存在各种能量损失，致使泵的实际（有效）压头和流量均低于理论值，而输入泵的功率比理论值为高。

反映能量损失大小的参数称为效率。

离心泵的能量损失包括以下三项，即(1)容积损失即泄漏造成的损失，无容积损失时泵的功率与有容积损失时泵的功率之比称为容积效率ηv。

闭式叶轮的容积效率值在0.85～0.95。

(2)水力损失由于液体流经叶片、蜗壳的沿程阻力，流道面积和方向变化的局部阻力，以及叶轮通道中的环流和旋涡等因素造成的能量损失。

这种损失可用水力效率ηh来反映。

额定流量下，液体的流动方向恰与叶片的入口角相一致，这时损失最小，水力效率最高，其值在0.8～0.9的范围。

(3)机械效率由于高速旋转的叶轮表面与液体之间摩擦，泵轴在轴承、轴封等处的机械摩擦造成的能量损失。

机械损失可用机械效率ηm来反映，其值在0.96～0.99之间。

离心泵的总效率由上述三部分构成，即η=ηvηhηm（2-14）离心泵的效率与泵的类型、尺寸、加工精度、液体流量和性质等因素有关。

通常，小泵效率为50～70％，而大型泵可达90％。

4、轴功率N由电机输入泵轴的功率称为泵的轴功率，单位为W或kW。

离心泵的有效功率是指液体在单位时间内从叶轮获得的能量，则有Ne = HgQρ（2-15）式中Ne------离心泵的有效功率，W；Q--------离心泵的实际流量，m3/s；H--------离心泵的有效压头，m。

实验四 离心泵特性曲线的测定一． 实验目的1.熟悉离心泵的构造和操作；2.掌握离心泵在一定转速下特性曲线的测定方法。

二． 基本原理离心泵的主要性能参数有流量Q 、压头H 、效率η和轴功率N 。

在一定转速下，离心泵的输液能力（流量）可以通过调节出口阀门使之从零至最大值间变化。

而且，当其流量变化时，泵的压头、功率及效率也随之变化。

因此，要正确选择和使用离心泵，就必须掌握流量变化时，其压头、效率和功率的变化规律，即查明离心泵的特性曲线。

用实验方法测出某离心泵在一定转速下的Q 、H 、N 、η，并做出H-Q 、N-Q 、η-Q 曲线，称为该离心泵的特性曲线。

1. 流量Q 的测定泵的流量可以用容积法或标准流量计测量。

本实验采用涡轮流量计测量离心泵的流量。

涡轮流量计显示表显示的是瞬时流量值，单位是升/秒。

2. 泵的压头H 的测定离心泵的压头是指泵对单位重量流体所提供的有效能量，单位为m 。

在进口真空表和出口压力表两测压点截面间列伯努利方程，忽略阻力损失，两测压点处管径一致时，有：)(H 1212Z Z gp g p -+-=ρρ m若两侧压表头在同一水平处，上式变为：gp p H ρ12-=m （4—1）式中：p2---离心泵的出口压力表示值，Pa ； -p1--离心泵的入口真空表示值，Pa ； ρ---离心泵输送液体的密度，kg/m3。

3. 轴功率N 的测定离心泵的轴功率是泵轴所需的功率，也是电机传给泵轴的功率。

本实验装置采用马达-天平测功器测定此轴功率。

马达-天平测功器是水泵实验常用的测功方法之一，其有准确和使用可靠的优点。

它是在拖动泵的交流电动机外壳（定子）两端加装轴承，使外壳能自由转动。

外壳连有测功臂和平衡锤，后者用以调整零位。

当电动机带动水泵运转时，由于反作用力的作用会使外壳反方向旋转；此反向力矩相同。

如果在测功臂上加上适当的砝码，即可保持外壳不转动。

此时所加砝码重量乘以测功臂长度，就是电动机输出的转矩，即电动机输出的功率为：7.97310006081.92N PLn PLn =⨯⨯=π kW （4-2）式中：P---测功臂上所加砝码的数量，kg ； L---测功臂长度，m ；本装置L=0.4869m; n---转速，转/分。

离心泵特性曲线实验报告引言离心泵是一种常用的流体机械设备，被广泛应用于各个领域。

通过研究离心泵的特性曲线，可以评估其性能和效率，并且为泵的选型和运行提供重要参考。

本实验旨在通过实验分析离心泵的特性曲线，并进行误差分析，为泵的实际应用提供指导。

实验过程实验设备和材料本次实验使用的设备和材料如下：•离心泵•流量计•压力计•水槽•输送管道•计算机实验步骤1.将离心泵安装在水槽中，并连接好流量计和压力计。

2.打开水泵，调整流量计和压力计的刻度，使其能够准确测量水流量和压力。

3.通过调整阀门来改变流量，记录不同流量下的压力值和流量值。

4.将实验数据记录在计算机中，用于后续的数据处理和图表绘制。

数据处理绘制特性曲线根据实验数据，我们可以绘制离心泵的特性曲线。

特性曲线通常以流量为横坐标，压力为纵坐标。

通过绘制特性曲线，可以直观地了解离心泵在不同流量下的性能变化。

计算效率除了压力和流量，泵的效率也是评估其性能的重要指标。

泵的效率可以通过以下公式计算：效率 = (输出功率 / 输入功率) * 100%其中，输出功率可以通过流量和压力计算得出，输入功率是泵的电力输入。

误差分析在实验中，由于测量设备和实验操作等原因，可能会存在误差。

为了准确评估离心泵的性能，我们需要对实验误差进行分析。

1.测量误差：流量计和压力计的测量精度是有限的，可能存在一定的误差。

在实验过程中，应该注意操作的准确性，并尽量减小测量误差。

2.系统误差：由于实验装置和环境等因素，例如管道摩擦、泵内部摩擦等，可能会引入系统误差。

为了减小系统误差，可以通过校正实验来修正特性曲线数据。

结论通过离心泵特性曲线实验分析，我们可以得出以下结论：1.离心泵的特性曲线通常呈现出一种明显的曲线形状，流量和压力之间存在一定的关系。

2.在特性曲线中，泵的效率是一个重要的指标，可以通过计算得出。

3.在实验过程中，应该注意减小测量误差和系统误差，以提高实验结果的准确性。

值得注意的是，本实验报告仅对离心泵的特性曲线实验进行了简要分析，实际应用中还需要综合考虑其他因素，例如泵的可靠性、寿命等。

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)。

实验7 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、性能、操作和调节方法，掌握离心泵的工作原理。

2. 掌握离心泵特性曲线的测定方法。

测定单级离心泵在恒定转速下的特性曲线，绘制H e-q V、N a-q V、η-q V曲线，分析离心泵的额定工作点。

3. 掌握离心泵流量调节的方法。

4. 掌握离心泵特性曲线的影响因素。

5. 了解常用的测压仪表。

二、实验原理离心泵是一种液体输送机械，主要构件为旋转的叶轮、固定的泵壳和轴封装置。

离心泵泵体内的叶轮固定在泵轴上，叶轮上有若干弯曲的叶片，泵轴在外力带动下旋转，叶轮同时旋转，泵壳中央的吸入口与吸入管路相连接，侧旁的排出口和排出管路相连接。

启动前，须灌液排出泵壳内的气体，防止出现气缚现象。

启动电机后，泵轴带动叶轮一起高速旋转，充满叶片之间的液体也随着旋转，在惯性离心力的作用下液体从叶轮中心被抛向外缘的过程中便获得了能量，使叶轮外缘的液体静压强提高，同时也增大了动能。

液体离开叶轮进入壳体，部分动能变成静压能，进一步提高了静压能。

流体获得能量的多少，不仅取决于离心泵的结构和转速，而且和流体的密度有关。

当离心泵内存在空气，空气的密度远比液体小，相应获得的能量不足以形成所需的压强差，液体无法输送，该现象称为“气缚”。

为了保证离心泵的正常操作，在启动前必须在离心泵和吸入管路内充满液体，并确保运转过程中尽量不使空气漏入。

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 e、轴功率P a及效率η与液体流量q V之间的关系曲线，如图6-10所示，它是流体在泵内流动规律的宏观表现形式。

离心泵的特性曲线与离心泵的设计、加工情况有关，而泵内部流动情况复杂，难以用数学方法计算，只能依靠实验测定。

图6-10 离心泵的特性曲线1. 流量的测定本实验用涡轮流量计测量液体的流量。

测量时，从仪表显示仪上读取的数据是涡轮的频率f ，液体的体积流量为：Cfq V =（6-20） 式中：f 为涡轮流量计的脉冲频率，Hz ；C 为涡轮流量计的流量系数，脉冲数/升。

实验二 离心泵特性曲线的测定一、实验目的1、熟悉离心泵的操作，了解离心泵的结构和特性；2、测定一定转速下的离心泵特性曲线；3、测定不同转速下的管路特性曲线。

二、实验原理1、离心泵的特性曲线离心泵是最常用的一种液体输送设备。

它的主要特性参数包括流量Q 、扬程H 、轴功率N 及效率η。

在一定的转速下，H 、N 及η均随实际流量Q 的变化而变化。

通过实验测定出H ~Q 、N ~Q 及η~Q 之间的关系，并以曲线表示之，即为泵的特性曲线。

特性曲线是确定泵的适宜操作条件和选用离心泵的重要依据。

测定泵特性曲线的具体方法为：测得不同流量下泵的入口真空度和出口压强，在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程()出入入出入出入出出入入出出入入入--+-+-+-=+++=+++f f H gu ugP P Z Z H H g u g P Z H g u g P Z 2222222ρρρ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，与柏努力方程中其它项比较，出入-f H 值很小，故可忽略。

于是上式变为：()gu u gP P Z Z H 222入出入出入出-+-+-=ρ 将测得的()入出Z Z -和入出P P -的值以及计算所得的出入u u ,代入上式即可求得H 的值。

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，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 。

η的测定：KWHQ g HQ Ne N Ne 1021000ρρη===式中：η—泵的效率； N —泵的轴功率，KW Ne —泵的有效功率KW H —泵的有效功率，KWQ —泵的流量，m 3/sρ—水的密度，kg/m 32、管路特性曲线当离心泵安装在特定的管路系统中工作时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵本身的性能有关，还与管路特性有关。

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。