离心泵特性曲线测定实验课件.
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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)。
图文解析离心泵的特性曲线一、离心泵的特性曲线定义当转速n为常量时,列出扬程(H)、轴功率(N)、效率(η)以及允许吸上真空高度(Hs)等随流量(Q)变化的函数关系,即:H = f(Q);N = F(Q);Hs = Ψ(Q);η= φ(Q),我们把这些方程关系用曲线来表示,就称这些曲线为离心泵的特性曲线。
离心泵的特性曲线是液体在泵内运动规律的外在表现形式,这三条曲线需要根据试验的方法(采用离心泵特性曲线的测定装置,逐渐开启水泵出口阀门改变其流量,测得一系列的流量及相应的扬程和轴功率,然后将H一Q、N —Q、η一Q曲线绘制在同一张坐标纸上,即为一定型式离心泵在一定转速下的特性曲线),不同的水泵特性曲线不同,水泵的特性曲线由设备生产厂家提供。
严格意义上讲,每一台水泵都有特定的特性曲线。
在水泵特性曲线上,对应任意流量点都可以找到一组与其相对应的扬程、轴功率和效率值,通常把这一组相对应的参数称为工况,其对应最高效率点的一组工况称为最佳工况。
在生产实践中,水泵的运行工况点是通过管路的特性曲线与水泵的特性曲线确定的(M工况点,见下图)。
在选择和使用泵时,使水泵在高效区运行,以保证运转的经济和安全。
二、影响离心泵特性曲线的因素离心泵的特性曲线与很多因素有关,如液体的粘度与密度、叶轮出口宽度、叶片的出口安放角与叶片数及离心泵的压出室形状等均会对离心泵的特性曲线产生影响。
1、叶轮出口直径对性能曲线的影响在叶轮其它几何形状相同的情况下,如果改变叶轮的出口直径,则离心泵的特性曲线平行移动,见下图。
根据这一特性,水泵制造厂和使用单位可以采用车削离心泵叶轮外径的方法改变一台泵的性能范围,以使泵的性能更适合实际运行需要。
例如,某厂的一台离心式循环泵,其运行压力偏高,为降低压力,将叶轮外径由270mm车削到250mm后,在流量相同的情况下,压力下降,给水泵的电机电流减小,满足了运行的要求。
2、转速与性能曲线的关系同一台离心泵输送同一种液体,泵的各项性能参数与转速之间的关系式为:Q1/Q2 = n1/n2H1/H2 = (n1/n2)2Nl/N2 = (n1/n2)2三、理论特性曲线的定性分析1、理论扬程特性曲线的定性分析由HT =中,将C2u = u2 - C2rctgβ2 代入,可得:HT =(u2 - C2rctgβ2)叶轮中通过的水量可用此式表示:QT = F2C2r,也即:C2r =式中QT:泵理论流量(m3/s);F2:叶轮的出口面积(m2);C2r:叶轮出口处水流绝对速度的径向(m/s)。
离心泵特性曲线测定实验一、实验目的1. 了解离心泵的结构特性,掌握离心泵的操作方法; 2. 了解无纸记录仪及压力、流量等传感器的使用方法; 3. 测定离心泵在恒定转速下的运行特性,测定特性曲线。
二、实验装置与流程实验装置如图1所示,由水箱、离心泵、涡轮流量计、电动调节阀、压力表、真空表、转速传感器、功率表和不锈钢进、出管道等组成。
1-底阀; 2-引水阀; 3-离心泵; 4-真空表前切断阀; 5-真空表; 6-负压传感器;7-压力表前切断阀; 8-压力表; 9-压力传感器; 10-温度传感器; 11-涡轮流量传感器;12-电动调节阀; 13-切断阀; 14-旁路阀; 15-转速表; 16-功率表 ; 17-水箱图1 离心泵特性曲线测定实验装置流程示意图水从水箱17经泵底阀1吸入,流过吸入管路到离心泵3,经离心泵增压后,流经涡轮流量计11、电动调节阀12返回水箱,循环使用。
在泵的进、出口管线上分别装有真空表5、负压传感器6、压力表8和压力传感器9,在它们的进口管线上分别装有真空表前切断阀4和压力表前切断阀7。
管路内流量由涡轮流量计11测量,并由出口电动调节阀12调节流量。
所用离心泵型号为 IT-6,涡轮流量传感器型号为LWGY-40,电动调节阀的开度和流量均可在无纸记录仪上操作和读数。
三、原理和方法在转速n 固定不变的情况下,离心泵的实际扬程H 、功率消耗N 及总效率 与泵送液211能力(即流量)Q 之间的关系以曲线表示,称为离心泵的特性曲线,它能反映出泵的运行性能,可作为选择离心泵的依据。
离心泵的特性曲线可用下列三个函数关系表示:H = f 1 (Q ) N = f 2 (Q ) η = f 3 (Q ) ( 1 ) 这些函数关系均可由实验测得,其测定方法如下: 1.流量Q (l/s )流体在管内的流量由涡轮流量计测量,并在无纸记录仪上读取。
Q= Q ’×1000/3600 (l/s )式中: Q ’—无纸记录仪上的泵流量读数, m 3/h 。