实验二 离心泵特性曲线测定实验
实验时间： 一、实验目的
1）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。
2）掌握离心泵启动，流量调节和停止的操作方法。 3）学会扬程，轴功率，转速测定的方法。
4）了解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； 5）学会压力表、真空表的工作原理和使用方法。
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，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：
g
u u Z Z g p p H 22122121
2-+
-+-=ρ (2—1) p 1,p 2：分别为泵进、出口的压强Pa ρ：液体密度 kg/m 3
u 1,u 2：分别为泵进、出口的流量m/s g ：重力加速度 m/s 2
由式（2-2）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。注意:上式中p 1应带入一个负的表压值。
本实验中，还采用Pt-100铂电阻温度传感器测温，负压传感器和压力传感器来测量泵进口、出口的负压和压强，由16路巡检仪显示温度、真空度和压力值。 3) 轴功率N 的测量与计算
采用功率表测量电机功率N 电机，用电机功率乘以电机效率即得泵的轴功率。
电机电机η⋅=N N （2—3）
式中，N —泵的轴功率，W 4）转速n 的测定与计算
泵轴的转速由磁电传感器采集，数值式转速表直接读出,单位：r.p.m. 。
泵轴的转速再作特性曲线时选恒定转速，一般为2900r.p.m. 。 5）效率η的计算
泵的效率η为泵的有效功率Ne 与轴功率N a 的比值。有效功率Ne 是流体单位时间内自泵得到的功，轴功率N a 是单位时间内泵从电机得到的功，两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小。 泵的有效功率Ne 可用下式计算：
Ne=HeV ρg （2—4） 故η=Ne/N=HeV ρg/N a （2—5）
三、实验装置流程图 3.1 单泵特性曲线测定
离心泵特性曲线测定系统装置工艺控制流程图如图2-1所示：
图2—1离心泵性能曲线测定实验装置图
实验装置如图2—1所示主要由水箱、泵、功率表、转速传感器、涡轮流量计、压差（正压、负压）传感器、不同管径、材质的管子，各种阀门和管件、等组成。
图2-1 离心泵性能特性曲线测定系统装置工艺控制流程图 2.3.2 双泵串并联特性曲线测定
离心泵组合特性曲线测定系统装置工艺控制流程图如图2-2所示：
图2-2 离心泵组合装置工艺控制流程图
四、实验步骤
单泵测定实验步骤：
1）仪表上电：打开总电源开关，打开仪表电源开关。
2)关闭离心泵出口阀门，打开排气阀，打开离心泵灌水漏斗下的灌水阀，对水泵进行
灌水；排水阀出水后关闭泵的灌水阀，再关闭排气阀。
3)按下离心泵启动按钮，启动离心泵，这时离心泵启动按钮绿灯亮。启动离心泵后把
出水阀开到最大，开始进行离心泵实验。
4)流量调节：（1）手动调节：通过泵出口闸阀调节流量；（2）自动调节：通过图2-2
所示仪控柜面板中流量自动调节仪表来调节电动调节阀的开度，以实现流量的手自动控制：①仪表手动调节：在仪表面板上进行，按上下键进行调节，输出信号的增大或减小来控制调节阀开度的增大或减小，达到调节流量的目的（首先调到100％，再调到90％，依次递减到20％）；②仪表自动调节：在“离心泵性能特性曲线测定”
实验界面中，单击手动调节中按钮，则进入自动调节状态，直接单击设定输出按钮，输入调节阀开度值即可自动由调节阀控制流量。
5)实验方法：调节出口闸阀开度，使阀门全开。等流量稳定时，流量V，、电轴功率N、
电机转速n、水温t、真空表读数p1和出口压力表读数p2并记录；关小阀门减小流量，重复以上操作，测得另一流量下对应的各个数据，直至流量为0，一般在全量程范围内测10个点左右。
6)实验完毕，关闭水泵出口阀，按下仪表台上的水泵停止按钮，停止水泵的运转。
7)关闭以前打开的所有设备电源。
双泵组合实验步骤：
8)串联操作：（1）对泵1、泵2罐泵；
（2）启动泵2，打开阀2，打开阀4（调至最大），打开阀5；
（3）启动泵1，打开阀3，逐渐调大，观察流量，（注意一定要关闭阀9）。
9)并联操作：（1）对泵1、泵2罐泵；
（2）启动泵2，打开阀2，打开阀4（调至最大），关闭阀5，打开阀6；
（3）启动泵1，打开阀1，打开阀3，逐渐调大，观察流量。
10)测定测定两泵串联时有效扬程(H)与有效流量(V)之间的曲线关系。
11)关闭以前打开的所有设备电源。
五、实验数据记录及数据处理结果示例
装置号：1# 水温：15.0℃
表2.1 原始数据记录
计算示例，以表2.1中第XX组数据为例：
换算为2900转时，泵的性能如下：
流量：
泵的扬程；
有效功率与轴功率：
效率：
表2-2 离心泵性能数据（2900 rpm）
有表2-2 数据作出离心泵特性曲线图，
六、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？
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？
3) 为什么用泵的出口阀门调节流量？这种方法有什么优缺点？十分还有其他方法调节流量？
4) 正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？为什么？
