离心泵与管路实验

离心泵性能实验报告记录(带数据处理)————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验三、离心泵性能实验姓名：杨梦瑶学号：1110700056 实验日期：2014年6月6日同组人：陈艳月黄燕霞刘洋覃雪徐超张骏捷曹梦珺左佳灵预习问题：1.什么是离心泵的特性曲线？为什么要测定离心泵的特性曲线？答：离心泵的特性曲线：泵的He、P、η与Q V的关系曲线，它反映了泵的基本性能。

要测定离心泵的特性曲线是为了得到离心泵最佳工作条件，即合适的流量范围。

2.为什么离心泵的扬程会随流量变化？答：当转速变大时，，沿叶轮切线速度会增大，当流量变大时，沿叶轮法向速度会变大，所以根据伯努力方程，泵的扬程：H=（u22- u12）/2g + (p2- p1) / ρg + (z2- z1) +H f沿叶轮切线速度变大，扬程变大。

反之，亦然。

3.泵吸入端液面应与泵入口位置有什么相对关系？答：其相对关系由汽蚀余量决定，低饱和蒸气压时，泵入口位置低于吸入端液面，流体可以凭借势能差吸入泵内；高饱和蒸气压时，相反。

但是两种情况下入口位置均应低于允许安装高度，为避免发生汽蚀和气缚现象。

4.实验中的哪些量是根据实验条件恒定的？哪些是每次测试都会变化，需要记录的？哪些是需要最后计算得出的？答：恒定的量是：泵、流体、装置；每次测试需要记录的是：水温度、出口表压、入口表压、电机功率；需要计算得出的：扬程、轴功率、效率、需要能量。

一、实验目的：1.了解离心泵的构造，熟悉离心泵的操作方法及有关测量仪表的使用方法。

2.熟练运用柏努利方程。

3.学习离心泵特性曲线的测定方法，掌握离心泵的性能测定及其图示方法。

4.了解应用计算机进行数据处理的一般方法。

二、装置流程图：图5 离心泵性能实验装置流程图1 水箱2 Pt100温度传感器3 入口压力传感器 4真空表 5 离心泵 6 压力表7 出口压力传感器 8 φ48×3不锈钢管图 9 孔板流量计d=24mm 10压差传感器11 涡轮流量计 12 流量调节阀 13 变频器三、实验任务：1．绘制离心泵在一定转速下的H（扬程）~Q（流量）；N（轴功率）~Q；η（效率）~Q三条特性曲线。

一、 实验题目离心泵性能实验二、 实验摘要本实验使用转速为2900 r/min ,WB70/055型号的离心泵实验装置，以水为工作流体，通过调节阀门改变流量，测得不同流量下离心泵的性能参数，并画出特性曲线同时标定孔板流量计的孔流系数C 0，测定管路的特性曲线。

实验中直接测量量有q v 、P 出、P 入、电机输入功率N 电、孔板压差ΔP 、水温T 、频率f ，根据上述测量量来计算泵的扬程He 、泵的有效功率Ne 、轴功率N 轴及效率η,从而绘制泵的特性曲线图；又由P 、q v 求出孔流系数C 0、Re ，从而绘制C 0-Re 曲线图，求出孔板孔流系数C 0；最后绘制管路特性曲线图。

关键词: 特性曲线图、孔流系数、He 、N 轴、η、q v三、 实验目的及内容1、解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法。

2、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。

四、实验原理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，如下图的曲线。

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式中： ——泵出口处的压力，mH 2O ； ——泵出口处的压力， mH 2O ；——出口压力表与入口压力表的垂直距离， =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 ρQHe N =式中 Ne ——泵的有效效率，kW ；Q ——流量，m 3/s ； He ——扬程，m ；Ρ——流体密度，kg/ m 3 由泵输入离心泵的功率N 轴为 轴 电 电 转式中：N 电——电机的输入功率，kW ； η电——电机效率，取0.9；η传——传动装置的效率，取1.0。

离心泵性能实验指导书一、实验目的了解实验设备，掌握离心泵实验方法，测绘离心泵在给定转速下，泵的压头H 、功率P 和效率η与流量Q 的关系曲线，验证理论推导特性曲线的正确性，并分析确定泵的额定工作点。

二、实验装置水泵试验台按其回路系统形式一般分为开式和闭式两种。

本试验台为开式试验装置，如图所示，由电机1、联轴节、传感器2、离心泵3、吸水池13、底阀6、吸入管8、排出管9、涡轮流量变送器10、调节阀门11及排出尾管12组成。

三、实验原理1、流量的测量它是由LW —SO 涡轮流量变送器10及XSF —40B 型流量积算仪配套使用，从而实现流量的测量。

A 、LW —50涡轮流量变送器它是由叶轮组件、导流体、壳体及前置放大器组成，其结构简图见图示、其工作原理是当被测液体流经变送器时。

变送器内的叶轮借助于流体的动能而旋转，叶轮则周期性地改变磁电感应系统中的磁阻值，使通过线圈中的磁通量发生变化而产生脉冲电信号，经前置放大后，送至二次仪表，实现流量的测量。

B 、 S F —40B 流量指示积算仪XSF —40B 能测定电频率讯号的瞬时值，当它与频率输出的流量变送器使用时，可测定流量的瞬时值，瞬时值的指示以HZ （赫兹）表示，量程分二档：0~500HZ 0~3000HZ由涡轮变送器送来的电脉冲信号的频率(f) 与流量(Q)在测量范围内有线性关系：F=ξQ （HZ ）其中ξ为涡轮变送器的流量系数，其物理意义是：每流过单位容积（升）的液体所发出的脉冲数（脉冲数/升）所以Q=f(L/S —升/秒) 2．泵的转矩、转速及轴功率P 的测量采用JCIA 转矩转速传感器及其配套的二次仪表JSGS —1转矩转速功率仪配合测量。

A ． JCIA 传感器该传感器的基本原理是通过磁电变换，把被测转矩、转速换成具有相位差的两个电信号。

这两个电信号的相位差的变化与被子测转矩的大小成正比，把这两个电信号输入到JSGS —1。

转矩转速功率仪即显示出转矩、转速及功率的大小。

离心泵串并联及工况调节综合实验
一、实验目的
1．绘制两台离心泵串联运行工况调节图；
2．绘制两台离心泵并联运行工况调节图（共用管路节流调节方式）：
二．实验装置
1．离心泵、电动机、管路系统（包括管路、阀门、水箱等）；
2．真空表、压力表；玻璃转子流量计
三．实验原理
离心泵实验系统布置图如下图
图1 离心泵实验系统布置图
1—电动机；2—离心式水泵；3—压力表；4—转子流量计；5—2”弯头；6—真空表
7—三通；8—闸阀；9—水箱；；10—逆止阀
四．实验步骤
1．检查管路是否接好，流量计中水是否充满。

2．离心泵阀门全开，联好线路，打开电源开关。

3．将管路调制离心泵串联运行，稳定后，从小到大调节阀门开度，观察记录压力表，真空表和流量计的读数，流量每次增加3~5格，共做十一次。

4．将管路调制离心泵并联运行，稳定后，从小到大调节共用管路阀门开度，观察记录压力表，真空表和流量计的读数，流量每次增加3~5格，共做十一次。

五．实验数据记录与处理
1．原始数据
当地重力加速度：g= m/s2；水池距离地面高度： cm；
测试水温：t= ℃；该温度下水的密度：ρ= kg/m3（查表）；
1#离心泵出口截面中心与进口截面中心的高度差∆z= m；
2#离心泵出口截面中心与进口截面中心的高度差∆z= m；
2实验数据记录与处理
表2
3．两台离心泵串联运行工况调节图
4．两台离心泵并联运行工况调节图（共用管路节流调节）
六、注意事项
1．实验过程中，禁止沙粒抽进泵体。

2．长期停用时，开启前请先拨动叶片，确定转动灵活再接电源。

3．越冬前，请排净泵内积水一方冻裂。

离心泵性能测定与管路性能测定实验一、实验目的1.了解离心泵的操作及有关仪表的使用方法。

2.测定离心泵在固定转速下的操作特性, 作出特性曲线；3、测定管路性能, 作出高阻和低阻管路性能曲线。

二、实验原理提示1、 离心泵性能曲线:2、 离心泵的特性曲线取决于泵的结构、尺寸和转速。

对于一定的离心泵, 在一定的转速下, 泵的扬程H 与流量q 之间存在一定的关系。

此外, 离心泵的轴功率和效率亦随泵的流量而改变。

因此H -q,P -q 和η-q 三条关系曲线反应了离心泵的特性, 称为离心泵的特性曲线。

由于离心泵内部作用的复杂性, 其特性曲线必须用实验方法的测定。

流量q 测定: （经典体积法）]/[312s m S t h h q ⋅-=h2, h1—计量前后计量槽液面高m2；t —计量时间s ；S —计量槽横截面积, 0.1718m2。

2.扬程H 的计算:如右图在1-1 和2-2截面列BNL 方程:212222211122-∑+++=+++f h gu g p z H g u g p z ρρ 整理得：212122122-∑+-+-+∆=f h gu u g p g p z H ρρ 上式中, 知:00''21=≈≈+=∑-f f f f f h H h h h h 内，因此泵内局部阻力已包含在短，其阻力直管阻力由于直管段很 得化简式:表头读数P ’和实际压力P 之间的关系：引压管内充满水, 根据静力学方程知：z h gp g p h g p g p ∆++=+=ρρρρ'11'22 将此关系代入上化简式中得:即 ：][106'1'2液柱m g P P H ⨯⋅-=ρP 2’、 P 1’——压力表和真空表表头读数 [MPa]ρ——流体（水）在操作温度下的密度[Kg/m 3]3.电功率P 电:电功率P 电: 电机输入的电功率。

本实验由功率表可直接测出。

轴功率P 轴: 泵轴的功率, 也是泵的输入功率；有效功率P 有：泵对流体所作的有效功, 也是泵的输出功率；三者关系为:有轴电PP P 电有总轴有泵电轴传电P P P P P P ===⋅ηηηη4.泵的总效率:%1001000⨯⨯⋅⋅⋅==电电有总电功率泵有效功率P g H q P P ρη 5.转速效核: 应将以上所测参数校正为额定转速2900rpm 下的数据来作特性曲线图。

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。

1—流量调节阀；2—管路调节阀；3—注水口阀门；4—放液阀；
5—单向阀：6—离心泵7—转子流量计；8—放气口；9—水槽；
10—真空表P0；11—离心泵出口压力P1；12管路压力P2；
13—漏斗
四. 实验步骤
1. 先熟悉实验设备的操作过程和掌握仪表的使用方法；
2. 关闭离心泵进水口放液阀4，打开注水口阀门3，打开流量调节阀1及管路上阀门2，从漏斗处13向离心泵注水；待注水完毕后，关闭注水口阀门3，同时关闭流量调节阀1；
3. 接通总电源，打开面板上总电源开关；
4. 启动离心泵电源开关；
5. 测量离心泵特性曲线时，先设定变频器频率为某一固定值，启动变频器运转按钮，打开流量调节阀1，注水口阀门3仍关闭，使流量从零至最大或从最大至零变化，测取10组数据，每组数据分别记录流量计读数(在转子流量计上读取)、泵进口真空度P0、泵出口压力P1、功率及两个水温读数（在面板上读取），共读取6个数据，其中在数据处理中物性温度为平均温度；
6. 测量管路特性曲线时，先置流量调节阀1和管路阀门2为某一开度，使系统流量为某一合适值，通过改变变频器设置的频率来改变管路的特性，使频率由低到高或由高到低变化，测取10组数据，每组数据分别记录流量计读数(在转子流量计上读取)、泵进口真空度
2、.试分析实验数据，随着泵出口流量调节阀开度的增加，泵入口真空度读数是增加还是减少，泵出口压强读数是增加还是减少？
3、离心泵的流量，为什么可以通过出口阀来调节？。

离心泵及管路特性曲线测定
离心泵是一种常用的流体机械，用于输送液体和气体。

离心泵的特性曲线测定是为了了解泵的性能和工作条件，以便在实际应用中选择和调整泵的工作状态。

离心泵的特性曲线主要包括流量-扬程特性曲线和效率-流量特
性曲线。

流量-扬程特性曲线测定：测定离心泵在不同转速下的流量和
扬程之间的关系。

实验中，通过改变泵的转速和出口阀门的开度，测量不同工况下的流量和扬程。

根据实验数据，可以绘制出泵的流量-扬程特性曲线，描述泵在不同工况下的工作状态。

效率-流量特性曲线测定：测定离心泵在不同流量下的效率。

实验中，通过改变泵的转速和出口阀门的开度，测量不同工况下的效率。

根据实验数据，可以绘制出泵的效率-流量特性曲线，描述泵在不同流量下的能量转换效率。

离心泵和管路特性曲线测定还可以包括压力-流量特性曲线和
功率-流量特性曲线的测定。

这些特性曲线给出了泵和管路在
不同工况下的工作状态和性能指标，可以作为选择和调整泵的参考依据。

浙江海洋学院东海科学技术学院实验报告班级： 12储运1班姓名： XX学号： 121317117实验课程：流体力学实验名称：离心泵仿真实验授课教师：沈雅钧一、实验名称：离心泵仿真实验二、实验目的：（1）学习管路阻力损失、管路摩擦系数、管件局部阻力系数的测定方法，并通过实验了解他们的变化规律。

巩固对流体阻力基本理论的认识。

（2）了解离心泵的特性。

（3）学习离心泵特性曲线的测定方法。

（4）熟悉离心泵操作方法和特性曲线的应用。

三、实验任务：（1）测定流体流经直管时的摩擦系数与雷诺数的关系。

（2）测定流体流动滞留状态时，直管摩擦系数与雷诺数的关系。

（3）测定90度标准弯头的局部阻力系数。

（4）测定离心泵在恒定转速下的特征曲线。

（5）测定离心泵的气蚀性能曲线。

四、实验原理：一、管道阻力的测定1）摩擦系数测定法直管的摩擦系数是雷诺数和管的相对粗糙度的函数，因此，相对粗糙度一定，摩擦系数与雷诺数有一定关系。

根据流体力学基本理论，摩擦系数与阻力损失之间存在如式（1）的关系。

其中：下标为f的h为阻力损失，J/Kg;L为管段长度，m；d为管径，m；u为流速，m/s；根据能量衡算方程，在一条等径的水平管上选取两个截面，测定摩擦系数与雷诺数之间的关系，则这两截面间管段的阻力损失可简化为式（2）两截面间管段的压力差即式（2）的分子，可用直管压差表测出，故可以算出下标为f的h（阻力损失），即可以结合式（1）算出摩擦系数用流量计测定流体通过已知管段的流量，在已知d的情况下，流速可以通过式（3）计算得出，由流体的温度可查得流体的密度，粘度，因此，对于每一组测得的数据可以分别计算出对应的摩擦系数和雷诺数。

22u d L h f λ= —————————公式（1）2） 局部阻力系数测定根据局部阻力系数的定义及结合式（2）可得到式（4）只要测出流体经过管件时的阻力损失以及流体通过管路的流速u ，即可算出局部阻力系数。

阻力损失中的压差可由弯管压差表读出。

离心泵性能实验实验报告离心泵是一种常用的液体输送设备，其主要工作原理是通过离心力将液体从低压端（进口）输送到高压端（出口）。

本次实验旨在通过测试不同转速下离心泵的流量、扬程、效率等性能指标，了解离心泵的工作状态及其性能特点。

实验步骤：1. 将离心泵放置在试验台上，并连接出口管道和电源。

2. 启动电机，调整转速至1000rpm，记录相应的流量和扬程。

3. 逐步增加离心泵转速，每隔500rpm记录一次流量、扬程和电机电流，并计算泵的效率。

5. 实验结束后，关闭电源，卸载离心泵并清洗试验台及设备。

实验数据与分析：实验结果如下表所示：| 转速(rpm) | 流量(L/min) | 扬程(m) | 电机电流(A) | 效率(%) || -------- | ---------- | -------- | ------------ | -------- || 1000 | 16.5 | 3.5 | 0.6 | 24.5 || 1500 | 23.2 | 4.3 | 0.8 | 30.1 || 2000 | 31.4 | 4.9 | 1.1 | 35.2 || 2500 | 38.1 | 5.2 | 1.4 | 38.8 || 3000 | 43.8 | 5.1 | 1.7 | 40.2 || 3500 | 45.3 | 4.9 | 2.0 | 38.8 || 3000 | 41.7 | 4.8 | 1.7 | 36.0 || 2500 | 35.2 | 3.9 | 1.3 | 32.3 || 2000 | 24.5 | 3.0 | 1.0 | 26.4 || 1500 | 14.8 | 2.2 | 0.6 | 19.5 |根据上表的数据，可以得出以下结论：1. 随着离心泵转速的增加，流量和扬程均呈现出增加的趋势，电机电流也逐渐增大。

2. 在转速达到2500rpm时，离心泵的效率达到最高值，约为38.8%。

在转速继续增加时，效率开始下降。