离心泵特性曲线实验
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离心泵特性曲线实验
、实验目的
了解离心泵的结构组成及特性，掌握理性泵的操作方法;
掌握离心泵特性曲线的测定方法、表示方法，加深对离心泵性能的了解;
2、吸水阀； 6、真空表； 10、压力计
图1离心泵特性曲线实验装置图
1、 2、 观察离心泵的气体现象;
3、 熟悉离心泵操作方法和特性曲线的应用;
4、 5、 测定离心泵在一定转速下的特性曲线:
二、实验装置
本实验用离心泵进行实验, 其装置如图1所示，离心泵用 三相电动机带动，水从水池吸入, 经整个管线返回水池。
在吸入管 进口处装有阀，以便启动前灌满水; 在泵的吸入口和出口分别装有真空 表和压力表，以测量离心泵的进出 口处压力；泵的出口管路装有孔板 流量计用做流量测量，并装有阀门 以调节流量。
3、水槽；
4、泵；
7、功率表盒；8、压力表;
1、排水阀； 5、引水漏斗; 9、文士管； N-Q 、H-Q 、n -Q 曲线。
离心泵特性曲线实验
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三、实验原理
在离心泵进出口管装设真空表和压力表，在相应的两截面列出机械能衡算方程式（以单位重量
液体为衡算基准）：
2
P i
U i
P 2 z 1 —
— H z 2 — g
2g g
的能量损失H f =O 。
令:
所以式（1）变为:
u i —吸入管内水的流速， m / S ；
u 2 —排出管内水的流速，m / S ； g —重力加速度，9. 81m / S 2。
由式（3）计算出扬程，此即为离心泵给单位重量流体提供的能量，由于体积流量可由涡轮流 量计测得，因此流体获得的有效功率
N e 为:
Ne = Q • H -p- g
根据离心泵效率的定义及有效功率表达式（
5）,有:
QH g iOOON
式中：Q —流量，m 3/s ;
H —压头，m ;
p —被输送液体密度，kg / m 3;
试验过程中，各参数的测定方法如下:
1、流量Q
采用孔板流量计读数。
工
H
由于在测试离心泵特性曲线时, 直管段摩擦损失很小,
其损失归入离心泵的效率， 所以上式（1）
H 2
P 2 g
h 0 z 2 Z i
H H i H 2
h o
2
U 2
2
U i
(3)
式中：H i —泵入口真空表读数,
换算为 mH 20表示; H 2—泵出口压力表读数,
换算为
mH 20表示;
h o -压力表与真空表测压孔之间的垂直距离，
m ;
(4)
(5)
N —泵的轴功率, kW 。
离心泵特性曲线实验
(6)
3
本实验流量Q 与压差计读数 R 之间关系可用下式表示
Q 0.22073R 0'
52624
2、扬程H
3.轴功率N （即泵输入功率）
四、实验操作
打开灌水阀向离心泵充水，直到灌满水为止; 关闭离心泵的出口阀;
启动离心泵，待泵运转正常后逐渐开大出口阀直到全开为上，观察流量（ 柱高度变化大小）的变化，以及电机功率、真空表、压力表的读数的变化;
开始记录数据：将出口阀关闭，此时流量为零，记录电机的功率以及真空表、压力表的读
数;
小到大，分10-12次将阀门开到最大，记录每一次阀门开度改变后 差（用（6）式计算流量）、电机功率、真空表、压力表的读数; 然后，反过来从最大流量逐步减小到零为止，同样读取并记录
测量水温和记录操作时的有关数据。
五、实验注意事项
1、相关参数：泵进出水管内径 24mm ;压力表与真空表之间距离为
2、试验过程中注意安全，防止碰坏指示剂水银柱，离高速旋转的轴远一些;
3、试验结束后，切断电源。
六、实验记录及数据处理
（1） 从零逐步加大到最大流量
1
、
先熟悉实验设备的操作过程和掌握仪表的使用方法; 8
、
关闭出口阀后，停泵;
根据所测到的压力、流量等，由（
3 ）式计算。
从电机功率表上直接读出电机功率
N e ( e = 95%),再转换成为轴功率 N : N = N e X
e 。
U 型压差计水银 将流量（汞柱差）为零至最大之间合理分成
10-12份，依次加大出口阀门的开度，亦即从
U 型压差计水银柱高度
10-12组数据;
20cm ;
离心泵特性曲线实验
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按下列公式分别计算 H , Q,Ne ，并做出表格
2 2
U 2 U i
H H i H 2 h 0
------------------
2g
-
—0.52624
Q 0.22073R
Ne Q H
QH g
1000N
'化工原理实验
离心泵特性曲线实验
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在坐标纸上描出 H-Q 、N-Q 、n -Q 曲线
（2） 从最大流量逐步减小到零为止
按下列公式分别计算 H , Q,Ne ，并做出表格
2 2
H 已 H 2 h 0 U ^-Ul
2g
0 52624
Q 0.22073 R
Ne = Q • H -p- g
QH g 1000N
离心泵特性曲线实验
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在坐标纸上描出H-Q、N-Q、n -Q曲线
实验结果分析与讨论
本实验的目的是掌握离心泵特性曲线测定方法。
从本次实验的数据看，虽然存在一定误差，但实验数据基本符合实验要求，误差存在的原因可能是由于离心泵工作时流量不稳定，读数有误差, 还有可能测量离心泵工作范围未取得适当的间隔，使得数据有差异。
七、思考题
1、离心泵的主要部件及其功能?
答：（1 ）叶轮：传递扭矩的主要部件。
（2 ）吸入室：使水流均匀，并在损失最小的情况下流入叶轮。
（3）导叶：收集由叶轮流出的高速液流，将部分动能转换为压能，并使其均匀地引入次级叶轮或压水室。
—Ne-Q
离心泵特性曲线实验
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(4)压出室：收集从叶轮流出的液体并引入压水管。
(5)轴：传递扭矩的主要部件。
错误味找到引用源。
答：防止气缚的发生。
答：由于在系统启动时，管路常常为空管，没有管阻压力，会偏大流量运转，常常出现泵振动、 噪声，甚至电机超负荷运转，将电机烧毁。
离心泵流量的调节方式有那些？工业生产上常采用哪种方式进行流量调节?
答：(1)通过出口阀门的开度大小来进行调节。
通过更换过流元件来调节。
安装电机变频器，通过变频器调节机泵转数，进行流量调节。
工业生产上常采用通过控制阀来调节流体流量。
答：如果离心泵在启动之前未充满液体， 则泵内一部分空间被空气充满， 由于空气的密度小，叶 轮旋转产生的离心力小，致使液体难以吸入，此时叶轮虽然在旋转，却不能输送液体，并产生噪声, 这种现象称为“气缚”。
气蚀是指当离心泵入口处压强低于液体在当地条件下的饱和蒸汽压, 被气化，从低压区进入高压区，出现局部真空。
周围的液体以极大的速度填补气泡凝结后出现的空 间，产生很大的冲击力，损毁泵壳和叶轮。
解决气缚现象的方法:
(1)启泵前，对泵进行灌泵排气，排除泵壳内积存的空气。
(2) 定期清洗过滤网 (3) 做好壳体的密封工作
解决气蚀现象的方法:
调节入口液位至正常范围 疏通入口管路
清洗入口过滤器
2、 为什么要先灌泵?
3、 离心泵开启前为什么要关出口阀?
4、 (3)
通过泵出入口跨线开度大小来调节。
5、 什么是离心泵的气蚀现象、气缚现象，怎样解决?
被吸入的流体在泵的入口处 (1) 降低泵进口温度，适当调节循环冷却水的开度
(4) 处理吸入管线泄漏点。