化工原理实验报告-离心泵试验
- 格式:docx
- 大小:200.25 KB
- 文档页数:19
实验二 离心泵的性能测定实验报告一、 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. 学会离心泵的特性曲线的测定方法。
3. 了解单级离心泵在一定转速下的扬程、轴功率、效率和流量之间的关系。
二、 实验原理离心泵的特性主要指泵的流量、扬程、效率和功率,在一定的转速下,离心泵的流量、扬程、效率和功率均随流量的改变而改变。
即离心泵的三条特性曲线:①扬程和流量的特性曲线()e e Q f H =; ②功率消耗和流量的特性曲线()e Q f N =轴; ③效率和流量的特性曲线()e Q f =η。
与离心泵的设计、加工情况有关,需由实验测定。
三条特性曲线中的Q e 和N 轴由实验测定。
H e 和η由以下格式计算: 由伯努利方程可知:gu u h g pg p H e 22120012-++-=ρρ即gu u h H H H e 221200-+++=真空表压强表 式中:He ——泵的扬程(m ——液柱)压强差H ——压强表测得的表压 真空表H ——真空表测得的真空度 0h ——压强表和真空表中心的垂直距离 0u ——泵的出口管内流体的速度1u ——泵的进口管内流体的速度g ——重力加速度流体通过泵之后,实际得到的有效功率:102ρe e e Q H N =;离心泵的效率:轴N Ne =η。
在实验中,泵的轴功率由所测得的电机的输入功率N 入计算:入电传轴N N ηη=; 式中:e N ——离心泵的有效功率 e Q ——离心泵的输液量 ρ——被输送液体的密度 入N ——电机的输入功率 轴N ——离心泵的轴功率 η——离心泵的效率传η——传动效率,联轴器直接传动时取1.00三、 实验流程1.离心泵2.真空表3.压力表4.流量计5.循环水箱6.引水阀7.上水阀8.调节阀 9.排水阀 10.底阀四、 实验操作步骤1.关闭调节阀。
2.开启引水阀,反复开启和关闭放气阀,尽可能排除泵内的空气。
排气结束,关闭引水阀。
北京化工大学化工原理实验报告实验名称:离心泵性能实验班级:化工100学号: 2010姓名:同组人:实验日期:一、报告摘要:本次实验通过测量离心泵工作时,泵入口真空表真P 、泵出口压力表压P 、孔板压差计两端压差P ∆、电机输入功率Ne 以及流量Q (t V ∆∆/)这些参数的关系,根据公式0e H H H H ++=压力表真空表、转电电轴ηη••=N N 、102e ρ⋅⋅=He Q N 以及轴N Ne =η可以得出离心泵的特性曲线;再根据孔板流量计的孔流系数ρp u C ∆=2/0与雷诺数μρdu =Re 的变化规律作出Re 0-C 图,并找出在Re 大到一定程度时0C 不随Re 变化时的0C 值;最后测量不同阀门开度下,泵入口真空表真P 、泵出口压力表压P 、孔板压差计两端压差P ∆,根据已知公式可以求出不同阀门开度下的Q H -e 关系式,并作图可以得到管路特性曲线图。
二、目的及任务①了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法。
②测定离心泵在恒定转速下的特性曲线,并确定泵的最佳工作范围。
③熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。
④测定孔板流量计的孔流系数。
⑤测定管路特性曲线。
三、基本原理1.离心泵特性曲线测定离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。
其中理论压头与流量的关系,可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到。
由于流体流经泵时,不可避免地会遇到各种阻力,产生能量损失,诸如摩擦损失、环流损失等,因此,实际压头比理论压头笑,且难以通过计算求得,因此通常采用实验方法,直接测定其参数间的关系,并将测出的He-Q 、N-Q 和η-Q 三条曲线称为离心泵的特性曲线。
另外,曲线也可以求出泵的最佳操作范围,作为选泵的依据。
(1)泵的扬程He :e 0H H H H =++真空表压力表v1.0 可编辑可修改式中:H 真空表——泵出口的压力,2mH O ,H 压力表——泵入口的压力,2mH O0H ——两测压口间的垂直距离,0H 0.85m = 。
北京化工大学化工原理实验报告实验名称:离心泵性能实验班级:化工100学号:2010姓名:同组人:实验日期:2012.10.7一、报告摘要:本次实验通过测量离心泵工作时,泵入口真空表P真、泵出口压力表P压、孔板压差计两端压差P 、电机输入功率Ne 以及流量Q(V/t )这些参数的关系,根据公式H e H 真空表H 压力表H0、N轴N 电电转、 Ne Q He以及Ne 可以得出102N 轴离心泵的特性曲线;再根据孔板流量计的孔流系数C 0u 0 / 2 p 与雷诺数Re du的变化规律作出C0Re 图,并找出在Re 大到一定程度时 C 0不随Re变化时的 C0值;最后测量不同阀门开度下,泵入口真空表P真、泵出口压力表P压、孔板压差计两端压差P ,根据已知公式可以求出不同阀门开度下的H e Q 关系式,并作图可以得到管路特性曲线图。
二、目的及任务①了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法。
②测定离心泵在恒定转速下的特性曲线,并确定泵的最佳工作范围。
③熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。
④测定孔板流量计的孔流系数。
⑤测定管路特性曲线。
三、基本原理1.离心泵特性曲线测定离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。
其中理论压头与流量的关系,可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到。
由于流体流经泵时,不可避免地会遇到各种阻力,产生能量损失,诸如摩擦损失、环流损失等,因此,实际压头比理论压头笑,且难以通过计算求得,因此通常采用实验方法,直接测定其参数间的关系,并将测出的He-Q、 N-Q 和η-Q 三条曲线称为离心泵的特性曲线。
另外,曲线也可以求出泵的最佳操作范围,作为选泵的依据。
(1)泵的扬程He:H e H 真空表H 压力表H 0式中: H 真空表——泵出口的压力,mH 2O ,H 压力表——泵入口的压力,mH 2 OH 0——两测压口间的垂直距离,H 00.85m。
(2)泵的有效功率和效率由于泵在运转过程中存在种种能量损失,使泵的实际压头和流量较理论值为低,而输入泵的功率又比理论值高,所以泵的总效率为:Ne Q HeN 轴, Ne102式中 Ne ——泵的有效效率,kW ;Q ——流量, m 3/s ; He ——扬程, m ;3由泵输入离心泵的功率N 轴为: N 轴 N 电电 转式中: N 电 ——电机的输入功率, kW电 ——电机效率,取0.9;转 ——传动装置的效率,一般取1.0;2.孔板流量计空留系数的测定在水平管路上装有一块孔板, 其两侧接测压管, 分别与压差传感器两端连接。
北京化工大学化工原理实验报告实验名称:离心泵实验班级:化工****姓名: ***学号: 20110111** 序号: *同组人: *** *** ***设备型号:流体阻力-泵联合实验装置UPRSⅢ型-第1套实验日期: 2013-**-**一、实验摘要本实验使用FFRS Ⅲ型第1套实验设备,通过测量离心泵进出口截面的流量、压强、电机输入功率等量,根据He =p 2ρg −p1ρg +∆Z +u 22−u 122g+∑h f 、Pa =0.9P 电 、η=Pe Pa ⁄得到 He~q v 、Pa~q v 、η~q v 关系曲线,即离心泵特性曲线;同理得管路的特性曲线;通过涡轮流量计测得的管路流量,根据C o =q v A 0√ρ2∆p 和R e =duρμ⁄得到孔板流量计的孔流系数C o 与雷诺数R e ,从而绘制C o 和R e 曲线图。
该实验提供了一种测量泵和管路的特性曲线以及标定孔板流量计孔流系数的的方法,其结果可为泵、管路和孔板流量计的实际应用与工艺设计提供重要参考。
关键词:离心泵,特性曲线,孔板流量计二、实验目的1. 了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法。
2. 测定离心泵在恒定转速下的特性曲线,并确定泵的最佳工作范围。
3. 了解孔板流量计的构造和原理,测定其孔流系数。
4. 测定管路特性曲线。
5. 测定相同转速下双泵并联特性曲线三、实验原理1. 离心泵特性曲线的测定离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。
离心泵性能是指在叶轮结构、尺寸、转速等固定的情况下,泵输送液体具有的特性。
其中He~q v 、Pa~q v 、η~q v 关系曲线称为离心泵特性曲线。
根据此曲线可以求出最佳操作范围,作为选泵的依据。
(1) 泵的扬程He扬程是离心泵对单位牛顿流体作的有效功。
在泵的进出管路取两个截面,忽略流体阻力,列机械能衡算可知扬程为:He =p 2ρg −p1ρg +∆Z +u 22−u 122g+∑h f =H 2−H 1+∆Z +u 22−u 122gm式中,H 2——出口截面静压能,mH 20;H 1——进口截面静压能,mH 20;(2)泵的有效功率和效率轴功率取输入电机功率Pa 的90%,即:Pa =0.9P 电 kW 有效功率:P e =(p 2−p 1)q v 1000⁄=ρgq v H e 1000⁄ kW 泵的效率:η=Pe Pa ⁄ 总效率:η总=Pe P 电⁄通过仪器仪表直接测量电功率、进出口截面静压能、液体流量、温度等。
离心泵性能综合实验一、实验目的1、观察离心泵汽蚀、气缚现象,了解汽蚀、气缚现象产生原因及其防止方法;2、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法,了解转子流量计的工作原理;3、测定离心泵特性曲线,绘制出扬程、功率和效率与流量的关系曲线图。
二、实验原理1、气缚现象离心泵靠离心力输送液体。
离心力大小,除与叶轮直径及叶轮旋转速度有关外,还与流体重度有关。
若离心泵启动时,泵壳内存在大量空气,则由于空气的重度远远低于液体的重度,叶轮旋转所造成的离心力也很小,导致泵入口与水池液面间的压差太小,不能把水池内液体抽压到叶轮中心,就会发生离心泵空转却送不出液体的状况,这种现象称“气缚”。
所以,离心泵若安装在液面上方时,启动前必须先使泵体及吸入管路中充满液体(所谓“灌泵”)。
同时,在运转过程中也要防止外界空气大量漏入,以免产生气缚。
2、汽蚀现象离心泵之所以能吸取液体,是由于泵的叶轮旋转时,将液体抛向外沿,而中心形成真空,而贮槽液面上的压力却为大气压,因此,泵就依靠此压差将液体压入泵内,如果输送的是水,并设叶轮进口处为绝对真空,管路阻力为零,液面上为一个标准大气压,那么最大几何吸上高度也不超过10.33米。
图1离心泵吸上真空度参照图1,列0~0,1~1截面间柏努利方程式:0120112s f p p u Z h g g g ρρ-⎛⎫=-++∑ ⎪⎝⎭(1)式中s Z 为几何安装高度。
设:01s p p H gρ-=,s H 为吸上真空高度,则012112o s s f p p u H Z h g gρ--==++∑(2)由此可知,1p 愈小,s H 愈大。
但当1p 低达v p (输送液体的饱和蒸汽压)时,液体就要汽化,就产生汽蚀现象,使泵无法工作,所以对1p 的降低幅度应有限制。
由上式可见,1p 随着泵的几何安装高度s Z 提高而降低,故最终应对泵的几何安装高度加以限制。
在离心泵的铭牌(性能表)上一般都列有允许吸上真空高度s H 允许和汽蚀余量h ∆允许,二者均是对泵的安装高度加以限制,以避免汽蚀现象发生。
化⼯原理实验1离⼼泵特性曲线的测定实验⼀: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。
实验一流动过程综合实验实验1-1 流体阻力测定实验一、实验装置⒈实验装置流程图如图1-2所示。
⒉流量测量:在图1-2中由转子流量计22、23测量。
⒊直管段压强降的测量:差压变送器和倒置U形管直接测取压差值。
图一、流体综合实验装置流程示意图1:水箱:2:水泵;3:入口真空表;4:出口压力表;5,16:缓冲罐:6,14测局部阻力近端阀;7,15:测局部阻力远端阀;8,17:粗糙管测压阀;9,21:光滑管测压阀;10:局部阻力阀;11:文丘里流量计;12:压力传感器;13:涡流流量计;18:阀门;19光滑管阀;20:粗糙管阀;22:小流量计;23:大流量计;24阀门25:水箱放水阀;26:倒U型管放空阀;27: 倒U型管;28,30:倒U型管排水阀;29,31: 倒U型管平衡阀;32:功率表;33:变频调速器设备主要参数二、实验内容⒈测定实验管路内流体流动的阻力和直管摩擦系数λ。
⒉测定实验管路内流体流动的直管摩擦系数λ与雷诺数Re 之间的关系曲线。
⒊在本实验压差测量范围内,测量阀门的局部阻力系数。
三、实验原理⒈直管摩擦系数λ与雷诺数Re 的测定h f = ρfP ∆=22u d l λ (1-1)λ=22u P l d f∆⋅⋅ρ (1-2) Re =μρ⋅⋅u d (1-3)式中:-d 管径,m ;-∆f P 直管阻力引起的压强降,Pa ; -l 管长,m ; -u 流速,m / s ; -ρ流体的密度,kg / m 3; -μ流体的粘度,Pa ·s 。
⒉局部阻力系数ζ的测定 22'u P h ff ζρ=∆=' (1-4)2'2u P f∆⋅⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=ρζ (1-5)式中:-ζ局部阻力系数,无因次; -∆'f P 局部阻力引起的压强降,Pa ;-'f h 局部阻力引起的能量损失,J /kg 。
图1-1 局部阻力测量取压口布置图局部阻力引起的压强降'f P ∆ 可用下面的方法测量:在一条各处直径相等的直管段上,安装待测局部阻力的阀门,在其上、下游开两对测压口a-a'和b-b ',见图1-1,使ab =bc ; a 'b '=b 'c ' 则 △P f ,a b =△P f ,bc ; △P f ,a 'b '= △P f ,b 'c ' 在a~a '之间列柏努利方程式:P a -P a ' =2△P f ,a b +2△P f ,a 'b '+△P 'f(1-6)在b~b '之间列柏努利方程式:P b -P b ' = △P f ,bc +△P f ,b 'c '+△P 'f = △P f ,a b +△P f ,a 'b '+△P 'f (1-7) 联立式(1-6)和(1-7),则:'f P ∆=2(P b -P b ')-(P a -P a ')为了实验方便,称(P b -P b ')为近点压差,称(P a -P a ')为远点压差。
7.2 实验二离心泵实验工业生产中经常要用流体输送机械驱动流体通过各种设备或管路,流体输送机械就是向流体做功以提高其机械能的装置。
离心泵是应用最广泛的液体输送机械,其主要性能包括流量、扬程、轴功率、有效功率、效率、转速等。
每台泵都有自己的特性曲线,而泵使用时,又总是安装于某一特定的管路中,每个管路也都有管路特性曲线。
离心泵的工作原理、主要性能参数、特性曲线的测定及应用,离心泵工作点的确定,流量调节方法等,是每个学习化工原理的学生必须掌握的内容。
7.2.1 实验目的(1)熟悉离心泵的构造和操作方法。
(2)学会离心泵特性曲线和管路特性曲线的测定方法。
(3)掌握单泵、串联泵、并联泵的实验操作原理和实验组织方法。
(4)将理论知识与工程实际紧密联系在一起,培养工程观念和经济观念。
7.2.2 实验内容(1)单台离心泵的特性曲线。
(2)不同阻力管路的管路特性曲线。
(3)两台同型号离心泵串联和并联的扬程曲线。
7.2.3 基本原理离心泵是借助泵的叶轮高速旋转,使充满在泵体内的液体在离心力的作用下,从叶轮中心甩向叶轮边缘的过程中获得能量,提高静压能和动能,液体离开叶轮进入泵壳(蜗壳),蜗壳的特殊结构使部分动能转化成静压能,最后以高压液体排出。
离心泵的理论压头是在理想情况下从理论上对离心泵中液体质点的运动情况进行分析研究后,得出的离心泵压头与流量的关系。
由于离心泵的性能受到泵的内部结构、叶轮形式和转速等的影响,在实际工作中,流体在泵内流动过程中会产生各种各样的阻力损失,实际压头要小于理论压头,且泵内部液体流动的情况比较复杂,因此,离心泵的实际压头尚不能从理论上作出精确计算,只能通过实验测定。
7.2.3.1 离心泵特性曲线在一定转速下,离心泵的扬程、功率、效率与其流量之间的关系,称为离心泵的特性曲线。
(1)流量Q离心泵的流量采用涡轮流量计测定。
(2)扬程(压头)H泵的扬程可由泵进、出口间的能量衡算求得。
在泵的吸入口和压出口之间列柏努利方程得出入出出出入入入-+++=+++f,2222h gu g p z H g u g p z ρρ (7-2-1) ()出,入入出入出入出-+-+-+-=f 222h gu u g p p z z H ρ (7-2-2) 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。
北 京 化 工 大 学实 验 报 告课程名称: 化工原理实验 实验日期:班 级: 姓 名: 同 组 人:离心泵性能试验一、 摘要本实验利用孔板流量计测量离心泵的特性曲线和管路曲线,并且用实验结果也测出了孔板流量计的Co 与雷诺数的一一对应关系,验证了孔板流量计的性质,并且后续实验的继续进行是在利用了第一次试验数据的基础上完成的。
关键词:孔板流量计 Co 特性曲线 管路曲线二、实验目的:1、熟悉离心泵的结构、性能铭牌及配套电机情况2、了解孔板流量计的结构、使用及变频器的作用 3学会测绘离心泵的特性曲线和管路特性曲线。
4、掌握最小二乘法回归管路特性方程、扬程方程中的参数A 、B三、实验原理:1. 离心泵的特性曲线通常采用试验的方法,直接测定离心泵的性能参数,并且绘成He-Q,H-Q,η-Q 三条曲线,称为离心泵的特性曲线。
(1).泵的扬程0122122122H H H h gu u Z g p g p H f e +-=∑+-+∆+-=ρρ 上式忽略能量损失,u 1=u 2, ΔZ =H 0=0.85 mH 2O (2) 泵的效率 ae P P =η e v eH gq P ρ=/1000 [kW](3)轴功 电P P a 9.0= [kW] 2.孔板流量计的Co 测定2^22122^1211u p u p +=+ρρ变形得:ρp u u ∇=-22^2^12 对于不可压缩流体 11A A u u = 2)^(110A A C C -==ρ/20p u ∆=0A q v/ρ/2p ∆3.管路特性曲线 2vq B A H H e ⋅+==四、实验流程仪表箱装有泵开关按钮及功率表、流量计数字显示仪表。
图1、离心泵实验流程五、实验操作1、灌泵。
先开灌泵阀,再开排气阀至有水流出,最后关闭两阀门;2、启动水泵。
先关闭流量调节阀门,再按控制电柜绿色按钮,最后按变频器绿色按钮启动泵,频率自动升到50 Hz ;3、测泵特性。
实验一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、实验原理泵是输送液体的机械。
工业选用泵时,一般根据生产工艺要求的扬程和流量,考虑所输送液体的性质和泵的结构特点及工作特性,来决定泵的类型和型号。
对一定类型的泵而言,泵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。
离心泵是工业上最常用的液体输送机械之一,其结构特点可参阅《化工原理》教材。
离心泵的特性,通常与泵的结构、泵的转速以及所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实验的方法实际测定。
如果在泵的进口管处分别安装上真空表和压力表,则可以根据伯努利方程得到扬程的计算公式H e=p2ρg −p1ρg+ℎ0+u22−u122g①式①中,ℎ0——二测压点截面之间的垂直距离,m;p1——真空表所处截面的绝对压力,Mpa;p2——压力表所处截面的绝对压力,Mpa;u1——泵进口管流速,m/s;u2——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可以表示为H e=H压−H真+ℎ0+u22−u122g②其中H压=p2ρg③H真=p1ρg④式③、④中的p2和p1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的比值,η=N eN轴⑤式⑤中,η——离心泵的效率;N e——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N e=H e Qρg W⑥或N e=H e Qρ102kW⑦泵的轴功率是由泵配置的电机提供的,面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功率(包括电机效率和传动效率)。
η总=η轴η电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-伯努利实验一、实验目的1.熟悉流体流动中各种能量和压头的概念及相互转化关系,加深对伯努利方程的理解。
2、观察各能量(或压头)随流量的变化规律。
2、实验原理1、当不可压缩流体在管道中稳定流动时,由于管道条件(如位置高度、管道直径等)的变化,会引起流动过程中三种机械能的相应变化——势能、动能和静压能。
和相互转换。
对于理想流体,在系统的任何截面,虽然三个能量不一定相等,但能量之和是守恒的(机械能守恒定律)。
2.对于实际流体,由于摩擦的存在,流体的一部分机械能总是随着摩擦和碰撞在流动中转化为热能而损失掉。
因此,对于实际流体来说,任何两段的机械能之和都不相等,两者之差就是机械损失。
3、上述机械能可以用U 型差压表中的液位差来表示,分别称为位置压头、动压头和静压头。
当测压直管上的小孔(即测压孔)与水流方向垂直时,测压管的液柱高度(位置压头)为静压头与水位之和。
动压头。
任意两段之间的压头、静压头和动压头之和的差值就是损失水头。
4. 伯努利方程∑+++=+++f h pu gz We p u gz ρρ2222121122在哪里:1Z , 2Z ——各截面与参考平面的距离(m )1u , 2u ——各截面中心点的平均流速(可由流速及其截面积求得)(m/s )1P , 2p ——各截面中心点静压(可从U 型差压表的液位差得知)( Pa )对于没有能量损失和没有附加功的理想流体,上式可以简化为ρρ2222121122p u gz p u gz ++=++测量通过管道的流量后,可以计算出断面的平均流速ν和动压g 22ν,从而得到各断面测量管的水头和总水头。
3. 实验流程图泵的额定流量为10L/min ,扬程为100W 8m ,输入功率为80W 。
实验管:直径15mm 。
四、实验操作步骤及注意事项1、熟悉实验设备,分清各测压管与各测压点的对应关系,以及皮托管的测点。
2. 打开供水开关,将水箱注满水。
水箱溢出后,关闭排水阀,检查所有测压管水面是否齐平。
化工原理实验报告-离心泵试验化工原理实验报告班级: XXXXXX指导老师: XXX小组: XXX组员:XXX XXXXXX XXX实验时间: X年X月X日目录一、摘要 (2)二、实验目的及任务 (3)三、基本原理 (3)1.泵的扬程He (4)2.泵的有效功率和效率 (4)四、实验装置和流程 (5)五、操作要点 (6)六、实验数据记录与处理 (7)1.泵的扬程与流量关系曲线的测定(H e~Q) (7)2.泵的轴功率与流量关系曲线的测定(N轴~Q) (8)3.泵的总效率与流量关系曲线的测定(η~Q) (10)4.计算示例 (13)(1)泵的扬程与流量关系曲线的测定(H e~Q) (13)(2)泵的轴功率与流量关系曲线的测定(N 轴~Q) (13)(3)泵的总效率与流量关系曲线的测定(η~Q) (13)七、实验结果及分析 (14)八、误差分析 (15)九、思考题 (16)实验二离心泵性能试验一、摘要本实验以水为工作流体,使用WB70/055型离心泵实验装置。
通过调节阀门改变流量,测得不同流量下离心泵的各项性能参数,流量通过涡轮流量计测量。
实验中直接测量量有P真空表、P压力表、电机功率N电、水流量Q、水温℃。
根据上述测量量来计算泵的扬程He、泵的有效功率Ne、泵的总效率η。
从而绘制He-Q、N e-Q和η-Q三条曲线即泵的特性曲线图,并根据此图求出泵的最佳操作范围。
关键词:离心泵特性曲线二、实验目的及任务①了解离心泵的构造,掌握其操作和调节方法。
②测定离心泵的扬程与流量关系曲线。
③测定离心泵的轴功率与流量关系曲线。
④测定离心泵的总效率与流量关系曲线。
⑤综合测定离心泵在恒定转速下的特性曲线,并确定泵的最佳工作范围。
三、基本原理离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、叶轮形式及转速。
其中理论压头与流量的关系,可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到。
由于流体流经泵时,不可避免地会遇到各种阻力,产生能量损失,诸如摩擦损失、环流损失等,因此,实际压头比理论压头笑,且难以通过计算求得,因此通常采用实验方法,直接测定其参数间的关系,并将测出的He-Q、N-Q和η-Q三条曲线称为离心泵的特性曲线。
另外,曲线也可以求出泵的最佳操作范围,作为选泵的依据。
1.泵的扬程HeHe = H 压力表 + H 真空表 + H 0式中:H 真空表——泵出口的压力,mH 2O ;, H 压力表——泵入口的压力,mH 2O ;H 0——两测压口间的垂直距离,H 0= 0.2m 。
2.泵的有效功率和效率由于泵在运转过程中存在种种能量损失,使泵的实际压头和流量较理论值为低,而输入泵的功率又比理论值高,所以泵的总效率为轴N Ne=η 102e ρ⋅⋅=He Q N式中Ne——泵的有效效率,kW;Q——流量,m3/s;He——扬程,m;ρ——流体密度,kg/ m3。
由泵输入离心泵的功率N轴为N轴 = N电•η电•η传式中:N电——电机的输入功率,kWη电——电机效率,取0.9;η传——传动装置的效率,取1.0;四、实验装置和流程1----水箱 2----离心泵 3----涡轮流量计 4----流量调节阀其中,离心泵型号:WB70/055H0=0.2m η电=0.9 η传=1.0五、操作要点①打开主管路的切换阀门,关闭流量调节阀门,按变频仪灰色按钮启动泵,固定转速(频率在50Hz),观察泵出口表读数在0.2Mpa左右时,即可开始实验。
②通过流量调节阀,调节流量,从0到最大(流量由涡轮流量计测得),记录相关数据,完成离心泵特性曲线实验③每个实验都可测15组数据,实验完后再测几组数据验证,若基本吻合,则可停泵(按变频仪红色按钮停泵),关闭流量调节阀。
做好卫生工作,同时记录设备的相关数据(如离心泵型号、额定流量、扬程、功率等)。
六、实验数据记录与处理1.泵的扬程与流量关系曲线的测定(H e~Q)计算公式:H e=H压力表+H压力真空表+H0H e~Q关系曲线的测定数据处理与记录表H o=0.2m序号水流量Qm3/hH压力表mH2OH真空压力表mH2O电机功率N电/KW水温/℃扬程H e/m10.00 22.00 0.40 0.44 22.90 22.60 20.53 21.40 0.40 0.45 23.70 22.003 1.03 21.00 0.40 0.48 23.60 21.604 1.51 20.60 0.30 0.50 23.70 21.105 1.93 20.30 0.30 0.53 23.70 20.806 2.44 19.80 0.30 0.55 23.80 20.307 2.80 19.40 0.30 0.58 23.90 19.908 3.09 19.00 0.20 0.59 24.00 19.409 3.27 18.90 0.20 0.62 24.10 19.3010 3.47 18.60 0.20 0.62 24.30 19.0011 3.59 18.40 0.20 0.63 24.50 18.8012 3.60 18.50 0.20 0.62 24.50 18.9013 3.96 17.80 0.10 0.64 25.10 18.1014 4.12 17.70 0.10 0.65 24.60 18.0015 4.58 17.10 0.00 0.67 24.60 17.3016 5.13 16.20 -0.10 0.71 24.70 16.3017 5.97 14.90 -0.20 0.74 24.80 14.9018 6.78 13.30 -0.40 0.76 24.90 13.10 197.46 12.00 -0.60 0.79 25.00 11.602.泵的轴功率与流量关系曲线的测定(N轴~Q)计算公式:N轴=N电η电η转N轴~Q关系曲线的测定数据处理与记录表N轴为泵轴输入离心泵的功率η电=0.9 η转=1序号水流量Qm3/h H压力表mH2OH真空压力表mH2O电机功率N电/kW水温/℃N轴/kW10.00 22.00 0.40 0.44 22.90 0.40 20.53 21.40 0.40 0.45 23.70 0.413 1.03 21.00 0.40 0.48 23.60 0.434 1.51 20.60 0.30 0.50 23.70 0.455 1.93 20.30 0.30 0.53 23.70 0.486 2.44 19.80 0.30 0.55 23.80 0.507 2.80 19.40 0.30 0.58 23.90 0.528 3.09 19.00 0.20 0.59 24.00 0.539 3.27 18.90 0.20 0.62 24.10 0.5610 3.47 18.60 0.20 0.62 24.30 0.5611 3.59 18.40 0.20 0.63 24.50 0.5712 3.60 18.50 0.20 0.62 24.50 0.5613 3.96 17.80 0.10 0.64 25.10 0.5814 4.12 17.70 0.10 0.65 24.60 0.58 15 4.58 17.10 0.00 0.67 24.60 0.60 16 5.13 16.20 -0.10 0.71 24.70 0.64 17 5.97 14.90 -0.20 0.74 24.80 0.67 18 6.78 13.30 -0.40 0.76 24.90 0.68 19 7.4612.00 -0.600.7925.000.713.泵的总效率与流量关系曲线的测定(η~Q )计算公式:轴N Ne =η 102ρQHe Ne = η~Q 关系曲线的测定数据处理与记录表序号水流量Qm 3/h 扬程H em水密度ρ Kg/m 3泵的有效 功率N e /kW水温/℃N轴/ kW泵的总效率η10.00 22.60 997.5610.00 22.900.400.0020.53 22.00 997.396 0.0317 23.70.410.0773 1.03 21.60 997.393 0.0604 23.60.430.144 1.51 21.10 997.396 0.0865 23.70.450.195 1.93 20.80 997.396 0.109 23.70.480.236 2.44 20.30 997.344 0.134 23.80.50.277 2.80 19.90 997.320 0.151 23.90.520.298 3.09 19.40 997.295 0.163 24.00.530.319 3.27 19.30 997.270 0.171 24.10.560.311 03.47 19.00 997.2210.179 24.30.560.321 13.59 18.80 997.170.183 24.50.570.321 23.60 18.90 997.170.185 24.50.560.331 33.96 18.10 997.0180.195 25.10.580.341 44.12 18.00 997.1450.201 24.60.580.351 54.58 17.30 997.1450.215 24.60.60.361 65.13 16.30 997.120.227 24.70.640.351 75.97 14.90 997.0940.242 24.80.670.361 86.78 13.10 997.0690.241 24.90.680.351 97.46 11.60 997.0430.235 25.00.710.334.计算示例(1)泵的扬程与流量关系曲线的测定(H e ~Q )以第二组数据为例,H压力表=21.40 m ,H 真空压力表=0.40 m ,H 0=0.2m,H e = H 压力表+H 压力真空表+H 0=21.40+0.40+0.2=22.00m(2)泵的轴功率与流量关系曲线的测定(N 轴~Q )以第二组为例, N 电=0.45kW, η电=0.9,η转=1,N 轴=N 电η电η转=0.45x0.9x1=0.41kW(3)泵的总效率与流量关系曲线的测定(η~Q )以第二组为例, Q =0.53m 3/h, H e =22.00m,ρ=997.396kg/m 3, 泵的有效功率 102ρQHe Ne ==0.53×22.00×997.396÷3600÷102=0.0317kw轴N Ne =η=0.0317÷0.41 =0.077七、实验结果及分析根据上表数据,绘制WB70/055型离心泵的特性曲线如图所示:结果分析:由图可知,在恒定转速下,泵的扬程随流量的增大而减小,泵的轴功率随流量的增大而增大,而泵的效率则随着流量的增大先增大后减小,存在一个最大值。