化工原理离心泵特性曲线测定实验
实验2 离心泵性能特性曲线测定实验
1.2离心泵性能特性曲线测定实验 1.2.1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。
3）．测定改变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。
4）．测定串联、并联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。
5）．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。
6）．学会轴功率的两种测量方法：马达天平法和扭矩法。
7）．了解电动调节阀、压力传感器和变频器的工作原理和使用方法。
8）．学会化工原理实验软件库（组态软件MCGS 和VB 实验数据处理软件系统）的使用。
1.2.2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，智能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：gu u Z Z g p p H 221221212-+-+-=ρ (1—9) p 1,p 2：分别为泵进、出口的压强 N/m 2 ρ：液体密度 kg/m 3u 1,u 2：分别为泵进、出口的流量m/s g ：重力加速度 m/s 2 当泵进、出口管径一样，且压力表和真空表安装在同一高度，上式简化为： gp p H ρ12-=(1—10)由式（1-10）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。
本实验中，还采用压力传感器来测量泵进口、出口的真空度和压力，由16路巡检仪显示真空度和压力值。
化工原理
✧某输水管路系统中，离心泵在转速为n＝2900r/min时的特性曲线方程为H＝25－5qv2，管路特性为H＝10＋kqv2，qv的单位为m3/min。
试求：（1）k=2.5时工作点流量qvA与扬程HA;（2）阀门关小到k΄＝5.0时的工作点流量qvB;（3）对于流量qvB，因阀门开度由k＝2.5关小到k΄＝5.0,管路阻力损失增加了多少？（4）若不用改变阀门开度而用改变转速，使流量从qvA调到qvB，试求转速应调到多少？✧解：1）已知n＝2900r/min时，离心泵的特性方程为H＝25－5qv2✧k=2.5时，管路特性方程为H＝10＋kqv2＝10＋2.5 qv2✧两式联立求解得工作点A的流量为qvA=1.41m3/min 扬程HA＝15m✧2）k΄=5.0时，管路特性方程为H＝10＋k΄qv2＝10＋5 qv2✧此式与H＝25－5qv2联立求解得qvB=1.22m3/min 扬程HB＝17.5m✧3）当qvC＝qvB=1.22m3/min 扬程HC＝10+2.5 qvC2=13.75m✧增加的阻力损失为HB－HC=17.5－13.75＝3.75m✧4）改变泵的转速，由比例定律知✧qvc/qvD=nc/nD，Hc/HD=(nc/nD)2✧联立两式得HC/qvC2= HD/qvD2=K=常数✧离心泵在不同转速下的等效率方程为H＝Kqv2✧K= HC/qvC2=13.75/1.5=9.2✧过C点的等效率方程为H＝9.2qv2✧此式与H＝25－5qv2联立得qvD=1.33m3/min 扬程HD＝16.2m✧nc=nDqvc/qvD=2900×1.22/1.33=2660r/min✧(2900-2660)/2900×100%=8.3%<20%✧在比例定律适用范围内。
✧如图所示，需安装一台泵，将流量45m3/h、温度20 ℃的河水输送到高位槽，高位槽水面高出河面10m，管路总长度为15m。
江苏大学化工原理实验二__离心泵的性能测定
实验二 离心泵的性能测定实验报告一、 实验目的1. 熟悉离心泵的操作，了解离心泵的结构和特性。
2. 学会离心泵的特性曲线的测定方法。
3. 了解单级离心泵在一定转速下的扬程、轴功率、效率和流量之间的关系。
二、 实验原理离心泵的特性主要指泵的流量、扬程、效率和功率，在一定的转速下，离心泵的流量、扬程、效率和功率均随流量的改变而改变。
即离心泵的三条特性曲线：①扬程和流量的特性曲线()e e Q f H =； ②功率消耗和流量的特性曲线()e Q f N =轴； ③效率和流量的特性曲线()e Q f =η。
与离心泵的设计、加工情况有关，需由实验测定。
三条特性曲线中的Q e 和N 轴由实验测定。
H e 和η由以下格式计算： 由伯努利方程可知：gu u h g pg p H e 22120012-++-=ρρ即gu u h H H H e 221200-+++=真空表压强表 式中：He ——泵的扬程（m ——液柱）压强差H ——压强表测得的表压 真空表H ——真空表测得的真空度 0h ——压强表和真空表中心的垂直距离 0u ——泵的出口管内流体的速度1u ——泵的进口管内流体的速度g ——重力加速度流体通过泵之后，实际得到的有效功率：102ρe e e Q H N =；离心泵的效率：轴N Ne =η。
在实验中，泵的轴功率由所测得的电机的输入功率N 入计算：入电传轴N N ηη=； 式中：e N ——离心泵的有效功率 e Q ——离心泵的输液量 ρ——被输送液体的密度 入N ——电机的输入功率 轴N ——离心泵的轴功率 η——离心泵的效率传η——传动效率，联轴器直接传动时取1.00三、 实验流程1.离心泵2.真空表3.压力表4.流量计5.循环水箱6.引水阀7.上水阀8.调节阀 9.排水阀 10.底阀四、 实验操作步骤1.关闭调节阀。
2.开启引水阀，反复开启和关闭放气阀，尽可能排除泵内的空气。
排气结束，关闭引水阀。
化工原理实验——离心泵特性曲线的测定实验
实验中控制的参数是流量������，可用调节阀来进行控制调节。为了保证系统灌 满，将控制阀安装于出口管路的末端。
实验装置及流程
主要设备 离心泵、循环水箱、涡轮流量计、流量调节阀、压力表、真空表、温度计 实验装置流程 实验装置流程如图 2-1 所示，由离心泵和进出口管路、压力表、真空表、流 量计和调节控制阀组成测试系统。实验物料为自来水，为节约起见，配置水箱循 环使用。为了保证离心泵在启动时满灌，排除泵壳内的空气，泵安装在液面以下。
五、实验操作要点
1.在启动泵前，要关闭出口控制阀的显示仪表电源开关，以使泵在最低负荷 下启动，避免启动脉冲电流过大而损坏电机和仪表。
2.启动泵，然后将控制阀开至最大以确定实验范围，在最大的流量范围内合 理布置实验点。（怎样布置？为什么？）
3.将流量调至某一数值，待系统稳定后，读取并记录所需数据（包括流量为 零时的各有关参数）。
2.对实验数据进行必要的误差分析，评价一下数据的结果的好与差，并分析 其原因。
3.论述一下对实验装置和实验方案的评价，提出自己的设想和建议。
八、思考题
1.离心泵在启动前为什么要引水灌泵？本实验装置中离心泵在安装上有什么特 点？ 2.为什么离心泵在启动前要关闭出口阀和仪表电源开关？而停泵之前也要关闭 出口阀？ 3.离心泵的流量可由泵的出口阀调节，为什么？ 4.什么情况下会出现“汽蚀”现象？ 5.离心泵流量增大时，压力表与真空表的数值将如何变化？为什么？ 6.能否在离心泵的进口管处安装调节阀，为什么？
率和传动效率）。
������总
=
������轴 ������电
⑧
实验时，使泵在一定转速下运转，测出对应于不同流量的扬程、电机输入功
率、效率等参数值，将所得数据整理后用曲线表示，即得到泵的特性曲线。
离心泵特性曲线测定实验报告
P= = （3）
通过调节阀门开度调节流量，由式（3）求取的数据或扭矩测功仪可直接采集轴功率数据，就可得出泵的轴功率和流量的关系曲线。
3.离心泵效率的计算
离心泵的有效功率可用下式计算：
Pe=qv gH（4）
离心泵的效率为：
（5）
通过调节阀门开度调节流量，由式（5）求取的数据就可得出泵的效率和曲线流量。
=lgA+mlgRe
在双对数坐标中作图，找出直线斜率，即为方程的指数m。在直线上任取一点的函数值代入方程中，即可得到系数A，即：
A=
用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。应用微机，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到m、n。
（2）对于方程的关联，首先要有Nu、Re、Pr的数据组。其准数定义式分别为：
(3)将出口调节阀开至最大，在流量范围内合理布置实验点，要求由大到小取10组以数据。
(4)将流量调节至某-数值，待系统稳定后读取并记录所需实验数据(包括流量为零时数据)。
(5)将泵出口调节阀关闭后,断开电源开关，停泵开启出口阀.开启进水阀。
(6)关闭各测试仪表,关闭总电源。
六、实验原始数据记录
水温：21.0℃转速：2900r/min
H=(pM-pV)/ρg=8.99(m)
P=2π*9.81Gnl/60=Gnl/0.974=58%
Pe=qvρgH=9.91m3/h×0.998(kg/m3)×8.99m=58%
η=Pe/P=23%/58%=39%
八、实验结果与分析讨论
离心泵有个重要特性：当压力(扬程)很低时，其流量会很大，这从泵的特性曲线上可以看出。而泵的功率与流量成正比，泵起动时，管道内没有压力，则造成泵的流量很大，则泵的功率很大，加上电机、泵的转动部分从静止到高速运转，需要很大的加速度，这样势必造成起动电流很大，因此采取关闭出口阀门的方法，使泵在起动时不输出水量，使泵的功率最小，当泵达到额定转速后，慢慢开启出口阀，逐渐增加水流量，使电机电流逐渐增加到额定电流。
离心泵性能特性曲线的测定
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)。
离心泵性能测定实验报告
化工原理实验实验题目：——离心泵性能实验姓名：沈延顺同组人：覃成鹏臧婉婷王俊烨实验时间：2011.11.21一、实验题目：离心泵性能实验。
二、实验时间：2011.11.21三、姓名：沈延顺四、同组人：覃成鹏、臧婉婷、王俊烨五、实验报告摘要：通过实验学习和练习离心泵的灌泵等注意事项和离心泵的使用，通过孔板压计对压将的测量和水温等的测量，得到实验数据绘制离心泵的特性曲线。
通过改变离心泵的转速来测的压头和流速的关系来测绘实验的管道特性曲线。
通过实验也从实验的方向来了解化工原理的知识点，从感性的方向来了解书本上的知识点。
六、实验目的及任务：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。
七、基本原理：1、离心泵特性曲线的测定。
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，可通孤傲对泵内液体之地那运动的理论分析得到，如图所示的曲线。
由于流体流经泵时，不可避免的会遇到种种阻力，产生能量损失，诸如摩擦阻力、环流损失等，因此，实际压头比理论压头小，且难以通过计算求得，因此通常采用实验方法，直接测定其参数见的关系，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，根据此曲线也可以求出最佳操作范围，作为选泵的依据。
图（1）、泵的扬程He式中：——泵出口处的压力。
——泵入口处的真空度。
——压力表和真空表测压口之间的垂直距离，=0.85m。
（2）、泵的有效功率和效率。
由于泵在运转中存在种种能量损失，是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为高，所以泵的总效率为：式中： Ne——泵的有效功率，KwQ——流量，He——扬程，ρ——流体的密度，kg/m3由泵轴输入离心泵的功率为：式中：——电机的输入功率，kw——电机效率，取0.9——传动装置的转动效率，一般取1.02、孔板流量计孔流系数的测定孔板流量计的构造原理如图所示，图在水平管路上装有一块孔板，其两侧接测压管，分别与压差传感器的两端连接。
化工原理实验1离心泵特性曲线的测定
化⼯原理实验1离⼼泵特性曲线的测定实验⼀：离⼼泵特性曲线的测定本实验要求掌握：离⼼泵特性曲线的概念离⼼泵性能参数的测定⽅法流量 Q的测定扬程H的测定轴功率N的测定效率η转速n的测定离⼼泵特性曲线的概念:离⼼泵的主要性能参数有流量Q（也叫送液能⼒）、扬程H(也叫压头)、轴功率 N和效率η。
在⼀定的转速下，离⼼泵的扬程H、轴功率N和效率η均随实际流速Q的⼤⼩⽽改变。
通常⽤⽔经过实验测出Q-H、Q-N及Q-η之间的关系，并以三条曲线分别表⽰出来，这三条曲线就称之为离⼼泵的特性曲线。
离⼼泵的特性曲线是确定泵适宜的操作条件和选⽤离⼼泵的重要依据。
但是，离⼼泵的特性曲线⽬前还不能⽤解析⽅法进⾏精确计算，仅能通过实验来测定，⽽且离⼼泵的性能全都与转速有关；在实际应⽤过程中，⼤多数离⼼泵⼜是在恒定转速下运⾏，所以我们要学习离⼼泵恒定转速下特性曲线的测定⽅法。
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？答：关闭出⼝阀是为了让泵能正常运⾏起来。
因为，离⼼泵在启动前是没有⽔的，⽽在其启动后，扬程会很低，流量却很⼤，使离⼼泵的功率也很⼤，容易超载，使泵的电机及线路损坏。
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？答：启动离⼼泵之前要引⽔灌泵是为了避免⽓缚现象的发⽣。
如果发⽣⽓缚现象，会使离⼼泵⽆法输出液体。
如果，引⽔灌泵后仍然⽆法启动，那就有可能离⼼泵坏了。
3、为什么⽤泵的出⼝阀调节流量？这种⽅法有什么优缺点？是否还有其他⽅法调节流量？答：在固定的转速下扬程是固定的的情况下，离⼼泵可以通过调节出⼝阀就是调节导流⾯积来改变流量，这个⽅法⽐较简单可⾏，但是，同时较为消耗能量。
我们也可以使⽤变频器调节电机转速来调节流量，⼜能减少能量，节约⽤电。
4、离⼼泵泵启动后，出⼝阀如果不开，压⼒表读数是否会不断上升？为什么？答：是。
因为离⼼泵的进⼝和出⼝是有间隙的，达到⼀定压⼒后，⽔只在出⼝和进⼝处循环，所以压⼒会上升到⼀定程度就不再上升并保持在这个压⼒上。