《水泵及水泵站》实验

实验一 离心泵特性曲线实验

一、实验目的

掌握离心泵特性曲线(Q H -曲线、Q N -曲线、Q -η曲线)的测定方法。

二、实验内容

测定一定转速下的离心泵特性曲线。

三、实验仪器、设备及材料

1．离心泵性能实验台

1-离心泵； 2-电机； 3-天平杆； 4-砝码； 5-真空表； 6-压力表； 7-吸水管阀门； 8-压水管阀门； 9-循环水箱； 10-计量水箱； 11-放空阀门； 12-出水口

2．数字式光电转速表； 1． 秒表； 2． 橡胶管； 3． 5号电池。

四、实验原理

1．流量：单位时间内泵所输送的流体量。

采用体积法进行测量：

310*-=

t

V

Q s m 3

式中：Q ——离心泵流量，m 3

/s ；

t ――计量时间 ，s ；

V ――t 时间流入计量水箱内水的体积， l 。

2．扬程：泵所输送的单位重量流量的流体从进口至出口的能量增值。

采用离心泵进口真空表及出口压力表进行测量：

)(100V P P Z H ++∆=

式中： H ——离心泵扬程 ，m ；

Z ∆——离心泵进出口压力表的高度差， m ；

V P P ,——离心泵进出口压力表的读数值，MPa ；

3．功率

泵的功率常指输入功率，即原动机传到泵轴上的功率，故称轴功率，用N 表示。 在本实验中轴功率采用马达天平测功机构进行测量，比一般使用的电功率测量法更直接、更准确。 将电机转子固定于轴承上，使电机定子可自由转动。当定子线圈通入电流时，定子与转子之间便产生一个感应力矩，该力矩使定子和转子按不同方向各自旋转。若在定子上安装一套天平，使之对定子作用一反向力矩M’，当定子静止不动时，二力矩相等。因此，只要测得天平砝码的重量砝码距定子中心的距离，便可求出感应力矩M 。该力矩与转子角速度的乘积即是电机的输出功率。

转子的角速度ω可通过转速表测量转子的转速求得：

ωM N =

其中：mgL M =，60/2n πω= 式中：N ——电机的输出功率 ，W ；

M ——定子与转子间的感应力矩，NM ； ω——转子的旋转角速度， l ／s ： m ——-砝码的质量， kg ； g ——重力加速度， 9.8m/s 2

L ——砝码至电机中心的距离， m ； n ——电机的转速，rpm 。

泵的输出功率，又称有效功率e N ，它表示单位时间内流体从泵中所得到的实际能量，等于重量流量与扬程的乘积。

gQH rQH N e ρ==

4．效率

效率表示输入的轴功率N 被流体的利用程度，即泵的有效功率与电机的输出功率或轴功率之比：

N

gQH

N N e ρη==

式中：η——离心泵的效率；

ρ——水的密度，10003/m kg 。

五、实验步骤

（一）准备工作

1．全开吸水管阀门； 2．关闭压水管阀门；

3．搬动出水口，令其指向回流水箱（循环水箱）； 4．打开计量水箱放空阀门，待水放空后，关闭此阀； 5．让循环水箱内进满水；

6．将泵上的放气开关打开，对水泵充水、排气，待水均匀流出放气开关，即表示水已充满，关闭放气开关；

7．用手盘动电机与水泵的联轴器，使其转动自如； 8．调节天平秤的初始刻度为0。

（二）实测 1． 启动电机。

2． 均匀开启压水管阀门至全开，稳定后，记录压力表和真空表读数值；使用光电转速表测转速n ，

并记录n 及天平秤的读数m 。

3． 搬动出水口，令其指向计量水箱，同时启动秒表开始计时；等计量水箱的水到一定刻度时，搬动

出水口，令其指向回流水箱，同时停止计时。记录时间t 、流入计量水箱的水的体积V 、离心泵进

出口压力表的读数值V P P ,。若压力表指针或计量水箱液面有波动，读数时取平均值。

4．打开放空阀门将水放空，然后关闭此阀门。

5．再根据压力表读数变化范围，适当关小压水管阀门，重复上述过程。从最大流量到零流量，重复十次左右。

6．测试完毕关闭电机，整理仪器、仪表。 实验原始记录及数据计算结果： △Z=_______m ； L=_______m

离心泵型号：_____________；流量：____________；扬程：______________； 转 速：_____________；效率：____________

六、实验报告要求

1．实验名称、学生姓名、学号、班号和实验日期； 2．实验目的和要求；

3．实验仪器、设备与材料； 4．实验原理； 5．实验步骤； 6．实验原始记录； 7．实验数据计算结果；

8．实验结果分析，讨论实验指导书中提出的思考题，写出心得与体会。

七、实验注意事项

1． 读数时视线要水平；压力表指针或计量水箱液面有波动，读数时取平均值。

2．搬动出水口时，尽量不要让水溅出。

八、思考题

1．根据所测数据求出的流量、扬程、功率和效率，对应地绘制在坐标纸上。流量为横坐标，扬程、功率和效率为纵坐标。

2．曲线绘好后，任给一条管路性能曲线，找出离心泵的工况点并分析在此处工况点离心泵的性能。

实验二离心泵串并联实验

一、实验目的

验证离心泵联合运行，即串联或并联工作时的性能以及与单泵运行时性能的关系。

二、实验内容

测试离心泵串联、并联工作时的性能以及与单泵运行时性能的关系。

三、实验仪器、设备及材料

1．离心泵联合运行实验台

2．接线插座一个；

3．橡胶软管2根。

四、实验原理

1．流量