离心泵性能实验报告记录
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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μ
ρdu =
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 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 O
0H ——两测压口间的垂直距离，0H 0.85m = 。
(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：轴N Ne =
η，102
e ρ⋅⋅=He Q 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轴N 为：转电电轴ηη••=N N
式中：电N ——电机的输入功率，kW
电η——电机效率，取0.9；
转η——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。孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减小，造成孔板前后压强差，作为测量的依据。若管路直径d 1，孔板锐孔直接d 0，流体流经孔板后形成缩脉的直径为2d ，流体密度ρ，孔板前测压导管截面处和缩脉截面处的速度和压强分别为u 1、u 2和p 1、p 2，根据伯
努利方程，不考虑能量损失，可得：gh p p u =-=-ρ
212
1222u 或gh u 2u 2
122=
-。 由于缩脉的位置随流速的变化而变化，故缩脉处截面积S 2难以知道，孔口的面积为已知，且测压口的位置在设备制成后也不改变，因此，可用孔板孔径处的u 0代替u 2，考虑到
流体因局部阻力而造成的能量损失，用校正系数C 后则有gh C u 2u 2
122=-
对于不可压缩流体，根据连续性方程有1
001u u S S =
经过整理后，可得：2
1
00)(
12S S gh C
u -=，令2
1
00
)(
1S S C C -=
，则可简化为：
gh C u 200=。根据u 0和S 2，可算出体积流量V s 为：gh S C S u V 20000s ==或ρ
p
S C V S ∇=20
式中：s V ——流体的体积流量，m 3/s ；
P ∆——孔板压差，Pa ；
0S ——孔口面积，m 2；
ρ——流体的密度，kg/ m 3；
0C ——孔流系数。
孔流系数的大小由孔板的形状，测压口的位置，孔径与管径比和雷诺数共同决定。具体数值由实验确定。当10/d d 一定，雷诺数Re 超过某个数值后，0C 就接近于定值。通常工业上定型的孔板流量计都在0C 为常数的流动条件下使用。
四、装置和流程
离心泵性能实验装置与流程图
1. 孔板压降
2.水温
3.泵出口压力
4.泵入口压力 5电机功率 以上测量数据显示在数字仪表箱上。
五、操作要点
本实验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。 1.检查电机和离心泵是否运转正常。打开电机电源开关，观察电机和离心泵的运转情况，
如无异常，就可切断电源，准备实验时使用。
2.在进行实验前，首先要排气，开启泵排气完毕后，关闭排气阀，开始实验。
3. 测泵特性。固定频率(50Hz ≈2900r/min ），改变阀门开度，调节水流量从大到小，记录孔板压降、水温、泵出入口压力、电机功率相关数据，
4. 测取10组以上数据并验证其中几组数据，若基本吻合后，可以停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵的型号、额定流量、扬程和功率等）。
5. 测管路特性。调节流量至使压力表示数为20KPa 左右固定不动，按变频器“△”或“▽”键改变电源频率，调节水流量从大到小，分别记录压力表、真空表及孔流计压降示数。共测7组。
6．调节阀门开度，继续测量两组不同数据。 7．实验完毕，停泵，记录相关数据，清理现场。
六、实验数据处理
原始数据：
离心泵型号：HG32-125管道离心泵 管径：26mm 孔板流量计内径：18mm
水温：23℃ 3
997.56kg/m ρ=水 0.9325mPa m μ=•水
表1.泵的特性曲线测定数据记录表：
()p KPa ∆ 3(/)q m h
）（压m H
)m （真H
()N kw 电
44.55 6.39 13.9 -0.6 0.63 39.40 6.00 14.5 -0.5 0.60 32.53 5.40 15.5 -0.3 0.57 26.38 4.93 16.3 -0.2 0.55 20.76 4.36 16.9 -0.1 0.53 14.50 3.65 17.8 0.1 0.49 10.11 3.03 18.3 0.2 0.47 6.47 2.43 19.1 0.2 0.43 3.70 1.85 19.7 0.3 0.41 1.39 1.14 20.5 0.4 0.37 0.27 0.50 21.0 0.4 0.33 0.00
0.00
21.5
0.4
0.33
表2：管路特性曲线数据记录表
开度一
开度二
开度三
频
率
()
p KPa ∆ ）（压m H )m （真H ()
p KPa ∆ ）（压m H )m （真H ()
p KPa ∆ ）（压m H )m （真
H 50
20.70 16.8 -0.1 13.30 17.9 0.1 6.66 19 0.2 45 16.90 13.8 0.0 10.73 14.7 0.1 5.75 15.6 0.3 40 13.13 11.1 0.1 8.28 11.7 0.2 4.47 12.4 0.3 35 9.80 8.6 0.2 6.28 9.1 0.2 3.61 9.5 0.3 30 7.12 6.4 0.2 4.53 6.7 0.3 2.69 7.0 0.3 25
4.79 4.6 0.3 2.95 4.8 0.3 1.81 4.9 0.4
