离心泵特性曲线测定实验报告
离心泵特性曲线测定实
验报告
TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】
离心泵特性曲线实验报告
一.实验目的
1、熟悉离心泵的构造和操作
2、掌握离心泵在一定转速下特性曲线的测定方法
3、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，使学生了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作。
二， 基本原理
离心泵的主要性能参数有流量Q 、压头H 、效率和轴功率N ，在一定转速下，离心泵的送液能力（流量）可以通过调节出口阀门使之从零至最大值间变化。而且，当期流量变化时，泵的压头、功率、及效率也随之变化。因此要正确选择和使用离心泵，就必须掌握流量变化时，其压头、功率、和效率的变化规律、即查明离心泵的特性曲线。
用实验方法测出某离心泵在一定转速下的Q 、H 、n 、N ，并做出H-Q 、n-Q 、N-Q 曲线，称为该离心泵的特性曲线。
1、扬程（压头）H （m ）
分别取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2截面，列柏努利方程得： 因两截面间的管长很短，通常可忽略阻力损失项H f ，流速的平方差也很小故可忽略，则： +H0 式中 ρ：流体密度，kg/m 3 ；
p 1、p 2：分别为泵进、出口的压强，Pa ； u 1、u 2：分别为泵进、出口的流速，m/s ； z 1、z 2：分别为真空表、压力表的安装高度，m 。
由上式可知，由真空表和压力表上的读数及两表的安装高度差，就可算出泵的扬程。
2、轴功率N （W ）
N= N 电η电 =0.95N 电
g p p H ρ 1
2 - =
其中，N 电为泵的轴功率，η电为电机功率。 3、效率η（％）
泵的效率η是泵的有效功率与轴功率的比值。反映泵的水力损失、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： 故泵的效率为
%100?=
N g
HQ ρη
4、泵转速改变时的换算
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 ' 下（可取离心泵的额定转速）的数据。换算关系如下：
流量
n n Q
Q '='
扬程
2
)(n n H H '
=' 轴功率
3
)(n n N N '
=' 效率
ηρρη==''=
'N g QH N g H Q '
三， 实验装置流程示意图
图2-1 流体流动阻力与泵性能综合实验流程
1-水箱；2-离心泵；3-温度传感器；4-泵进口压力传感器；5-灌泵口； 6-泵出口压力传感器；7-涡轮流量计；8-转速传感器；9-电动调节阀； 10-旁路闸阀；11-泵出口调节阀。
四， 实验步骤及注意事项 （一） 实验步骤
1. 实验准备
（1） 实验用水准备：清洗水箱，并加装实验用水
（2） 离心泵排气：通过灌泵漏斗给离心泵灌水，排除泵内气体
2.实验开始
（1）仪表自检情况，打开泵进口阀，关闭出口阀，试开离心泵，检查电机运转时声音是否正常，离心泵运转的方向是否正确。
（2）开启离心泵，当泵的转速达到额定转速后打开出口阀。
（3）实验时，通过组态软件或仪表逐渐改变出口流量调节阀的开度，使泵出口流量从30逐渐增大到90，每次增加5。在每一个
流量下，待系统稳定流动30s后，读取相应数据。离心泵特性实
验主要获取的实验数据为：流量Q，泵进口压力P1，泵出口压
力p2、电机功率N电、泵转速n，及流体温度t和测压点高度差
H0（H0=0.15m）。
（4）实验结束，先关闭出口流量调节阀，再停泵。然后记录下离心泵的型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等。
（二）注意事项
（1）一般每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防止离心泵气缚。同时注意定期对泵进行保养，防止叶轮被固体颗粒损
坏。
（2）泵运转过程中，勿碰触泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕并伤害身体接触部位。
（3）不要在出口阀关闭状态下长时间使泵运转，一般不超过三分钟，否则泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。五，数据处理
处理步骤；（以第一组为例）
（1） +H 0=[231.1-（-5.1）]/9.81ρ+0.15 查表得t 1=20℃时，ρ1=998.2kg/m 3 t 2=20℃时，ρ2=995.7kg/m 3 则ρ=ρ2+（ρ1-ρ2）（t-t 2）/(t 1-t 2)
=995.7+（998.2-995.7）（27.2-30）/（20-30） =996.4（kg/m 3）
所以H=24.31m
（2） N= N 电η电 =0.95N 电=0.95x0.51=0.48（kw ）
g
p p H ρ1
2-=
若实验时的转速与指定转速（n=2850 r/min）有差异时，应将实验结果按式（4-8）、式（4-9）、式（4-10）和式（4-10）换算为指定转速的数据，如表4-2 所
示。
因为离心泵的特性曲线是某型号泵在指示转速下的H’-Q’、N’-Q’、η’-Q’（3）
线。如下图所示：
六，实验结果分析与讨论
分析实验结果，判断泵最佳工作范围。（略）
针对结果做出合理地解释（略）
七，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？
答：减小泵的启动功率，从而达到保护电机的目的。
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：（1）防止气缚现象的发生（2）水管中还有空气没有排除
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？还有其他方法调
节流量？
优点：操作简单，但是难以达到对流量的精细控制。
4、泵启动后，出口阀如果打不开，压力表读数是否会逐渐上升？为什么？
答：不会，因为水不能运输上去
5、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？
答：不合理。容易产生节流损失产生压损压力降低，易造成汽蚀的发生