离心泵特性曲线实验报告.docx

化工原理实验报告实验名称：离心泵特性曲线实验报告：克川 专业：化学工程与工艺（石油炼制） 班级：化工 11203学号：201202681离心泵特性曲线实验报告一、 实验目的1. 了解离心泵的结构与特征，熟悉离心泵的使用2. 测定离心泵在恒定转速下的特征曲线，并确定离心泵的最佳工作围3. 熟悉孔板流量计的构造与性能以及安装方法4. 测量孔板流量计的孔流系数C岁雷诺数R变化的规律e5. 测量管路特性曲线二、 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 定转速下泵的扬程H、功率N及效率n与泵的流量Q之间的关系曲线，它是流 体在泵流动规律的宏观表现形式由于泵部流动情况复杂，不能用理论方法推导 出泵的特性关系曲线，只能依靠实验测定2.1扬程H的测定与计算取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2两截面，列机械能衡算方程： z+旦+竺+只二z +旦+吒+》hf (1-1)1 pg 2g 2 pg 2g由于两截面间的管子较短，通常可忽略阻力项Yhf,速度平方差也很小，故 也可忽略，则有H=(z -z )+Pi-P2=H +H (表值)+H (1-2)12 pg 1 2 3由上式可知，只要直接读出真空表和压力表上的数值，及两表的安装高度差， 就可计算出泵的扬程。

2.2轴功率N的测量与计算N=N 电k(w) (1-3)其中，N电为电功率表显示值，k代表电机传动效率，可取0.902.3效率n的计算泵的效率n是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值有效功率Ne是单位时 间流体经过泵时所获得的实际功率，轴功率N是单位时间泵轴从电机得到的功， 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：N=HQpg (1-4)en =HQpg X100% (1-5)N2.4 转速改变时各参数的换算 泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量Q的变化，多个实验点的转速n将有所差异，因此在绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为某一定转速n，(可取离心泵的额定转速2900rpm)的数据换算关系如下：流量Q，= Q址n(1-6)程H'二H(町2n(1-7)轴功率N'二N(n)2n(1-8)效率n = PgH'Q，=QHgPN N(1-9)2.5管路特性曲线H-Q当离心泵安装在特定的管路系统时，实际的工作压头和流量不仅与离心泵 身的特性有关，海域管路特性有关，也就是说，在液体输送的过程中，泵与管路 二者是相互制约的。

在一定的管路上，泵所提供的压头和流量必然与管路所需的压头和流量一致 将泵的特性曲线与管路的特性曲线绘在同一坐标图上两曲线交点即为泵在该管 路上的工作点可通过改变泵转速来改变泵的特征曲线，从而得出管路特 性曲线泵的压头H计算同上H=Az+竺+竺+》hf=A+BQ2 (1-10)Pg 2g其中 BQ2二竺+》h 二竺+(4) (i±ZL) Q22g f 2g n 2g d5当H=H时，调节流量，即可得到管路特性曲线H-Q2. 6孔板流量计孔流系数的测定孔板流量计的结构如图所示dd量的依据根据波努利方程，暂不考虑能量损失，可得u2 ~u1=Pi-P2=gh2 p(i-ii)观景为d1，孔板锐孔直径为d流体流经孔板后所形成缩脉的直径为d2流体 密度为Q,孔板前测压导管截面处和缩脉截面处的速度和压强分别J,u2与P1,P2 由于缩脉位置随流速的变化而变化，故缩脉处截面积a2难以知道， 而孔口的面积为已知，可用孔板孔径处的u0来代替u2，考虑到流体因局部阻力而 造成的能量损失，用校正系数C校正后则有：Ju2 一 u1-C J2gh (1—12)对于不可压缩流体，更具连续性方程可知：片=u0A0 (1-13)1 0A1经过整理：u0 = (1-14)0 = C0J2ghJ1-(A。

)2令C0 =—则又简化为uJ1-©)2根据u即可算出流体体积流量：Q = u0 • AA0 • J2gh m3/s (1-15)式中 Q—流体的体积流量，△P—孔板压差A0—孔口面积p— 流体密度C0—孔流系数孔流系数的大小由孔板锐孔的形状,测压口的位置，孔径与管径比和雷诺准 数共同决定的，具体数值由实验确定当d0 d 一定时雷诺数超过某一值后，C0就 接近于定值通常工业上定型的孔板流量计都在C0为常数的流动条件下使用 三．实验装置与流程3.1 实验装置与流程离心泵特性曲线测定装置流程如图3.2 装置参数离心泵特性曲线装置参数如表所示装置参数名称规格参数备注入管口DN40不锈钢管出管口DN40不锈钢管水泵磁力驱动泵32CQT5流量：100L/min，程:15m 驱动功率：l.lkw,电压：380v 转速：2900r/min凯达自动化给水设 备孔板流量计C0=O.73,d0=O.O21m涡转流量计LWGY-25A0D3T/K公称压力：03MPa, 精确度0.5级自仪九仪水箱0.60mX0.40mX0.60m不锈钢高位槽© 0.11mX0.25m不锈钢流量调节阀1000W0G球阀DN40不锈钢变频调节器MICRMASTER4201.5KW,380VSIEMENS装置控制 点仪表序号名称传感元件及仪表参数显示仪表PI01泵入口压力压阻式AI-708ESNI02泵电机功率功率传感器AI-708ESPI03泵出口压力压阻式AI-708ESPI04涡轮流量涡轮流量计AI-708EYS△PI05孔板压差WNK1151传感器AI-708ESTI06水温差PT100AI-708ES四．实验步骤与注意事项4.1实验步骤1. 水箱加水。

给离心泵灌水，排出泵气体2. 检查电源和信号线是否与控制柜连接正确，检查各阀门开度和仪表自检情 况，试开状态下检查点击和离心泵是否运转正常3. 实验时，逐渐打开阀门以增大流量，待各仪表读数显示稳定后，读取相应 的数据4. 测定管路特征曲线时，固定阀门开度，改变离心泵电机频率，测定液体的 流量、离心泵进、出口压力以及电机频率5•记录流量及孔板两端压降，测定孔板流量计的C0〜Re之间的关系，并计算孔流系数Co6. 测十组数据后，可以停泵，同时记下设备的相关数据4.2注意事项1. 一般每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防离心泵气缚同时注意定 期对泵保养，以防叶轮被固体颗粒损坏2. 泵运转过程中，勿碰泵的主轴部分，因其高速运转，可能会缠绕并伤害身 体接触部位五．实验数据记录与处理1.记录实验原始数据表4 离心泵特性曲线数据记录表表一 管路特性曲线测定数据记录表（固定阀门中等）序 号转速/Hz功率/KW水流量V/(m3 -h-1)进口压力/104Pa出口压力/104Pa水温/r压降/104Pa110.0.170.930.40.725.90.392120.191.190.30.925.90.403140.211.450.31.225.80.404160.261.690.31.525.80.415180.271.930.31.925.70.426200.302.180.32.225.70.437220.322.430.32.725.70.438240.362.660.23.226.10.449260.392.890.23.726.10.4410280.443.130.24.326.10.45孔板压差数据记录表流量V(m3 ・ h-1)1.561.701.862.002.142.292.442.582.72左/mm180021302540291033903930444049905570右/mm-720-850-104-120-144-155-172-185-2020000000离心泵性能测定数据记录表（用阀门改变流量）序号转速/Hz功率/KW水流量V/(m3 -h-1)进口压力/104Pa出口压力/104Pa水温/r压降/104Pa135.0.570.510.48.425.9-2.112350.571.050.38.225.9-2.063350.601.500.38.026.0-2.024350.592.080.37.926.0-1.975350.572.490.37.826.1-1.89635.0.583.140.17.326.1-1.867350.593.650.16.926.1-1.828350.604.110.16.426.1-1.819350.604.5406.026.2-1.7910350.605.06-0.15.326.3-1.772、数据处理表四 离心泵性能测定数据处理表序号密度P (Kg・ m-3)压头He/m轴功率N/KW有效功率Ne/W效率n /%1996.768.480.51311.7492.32996.768.380.51323.8974.73996.748.170.5433.3066.24996.748.070.53145.6068.65996.717.970.51353.90410.56996.717.660.52265.35912.57996.717.250.53171.91913.58996.716.740.5475.27413.99996.686.440.5479.36614.710996.665.820.5480.02314.8表五 离心泵性能测定数据修正表序号流量Q(m3 - s-1)压头He/m轴功率N/KW有效功 率 Ne/W效率n/%10.8516.171.3511.7492.321.4515.981.3523.8974.732.。