一、 实验名称： 离心泵特性曲线的测定 二、实验目的：

1、 了解水泵的结构； 2、 熟悉离心泵的机械结构和操作方法； 3、 测定离心泵在一定转速下的流量和压头、功率及总效率的关系，并绘制泵的特性曲线。

三、实验原理：

离心泵的特性曲线是指在一定转速下，流量和压头、流量和轴功率、流量和总效率之间的变化关系，由于流体在泵内运动的复杂性，泵的特性曲线只能用实验的方法来测定。 泵的性能和管路的布局无关，前者在一定转速下是固定的，后者总是安装在一定的管路上工作，泵所提供的压头和流量必须和管路所需的压头和流量一致，为此目的，人们是用管路的特性去选择适用的泵。管路特性曲线和泵特性曲线的交点叫工作点，现测定离心泵性能是用改变管路特性曲线（即改变工作点）的方法而获得。改变管路特性曲线最简单的手段是调节管路上的流量控制阀，流量改变，管路特性曲线即变，用改变泵特性曲线的办法（改变泵转速或把叶轮削小可实现）去改变工作点，在理论上是讲得通，但生产实际不能使用（为什么？）。 1、流量V的测定 本实验室甲乙二套泵的流量用孔板流量计测定，第三四套用文氏流量计测定，五、六套用涡轮流量计测定，由流量计的压差计读数去查流量曲线或公式计算即得流量V[m3/h]。 2、泵压头（扬程）H的测定 以离心泵吸入口中心线水平为基准面。并顺着流向，以泵吸入管安装真空表处管截面为1截面，以泵压出管安装压力表处管截面为2截面，在两截面之间列柏努利方程并整理得：



hguugppZZH2)(

21221212 （1）

令：h0=(Z2—Z1)——两测压截面之间的垂直距离，约0.1[m] p1——1截面处的真空度[MPa] p2——2截面处的表压强[MPa] ρ——水的密度，以1000[kg/m3]计算 g=9.8[N/kg]——重力加速度 3、轴功率Ne的测定 轴功率为水泵运转时泵所耗功率，测电机功率，再乘上电机效率和传动效率而得： ][KWNNe传电电 （2）

式中：电N——输入给电动机的功率[kw]，用功率表测定

电——电机效率，可查电机手册，现使用以下近似值：

2.8kw以上电动机： 电=0.9 2.0kw以下电动机： 电=0.75

传——传动效率，本机用联轴节，其值：

传=0.98

4、水泵总效率的计算：

%1001023600eN

VH （3）

式中：102——[KW]和[smkg]的换算因数；其余符号同上 四、实验设备流程图： ABC1234567891011

R

L=2m

1、水箱 2、底阀 3、离心泵 4、联轴接 5、电动机 6、调节阀 7、真空表 8、压力表 9、功率表 10、流量计 11、灌水阀 图2-2-3-2 离心泵实验装置图

泵的实验装置如图2-2-3-2所示，离心泵3为单吸悬臂式水泵，型号为121BA，泵轴和电机5的轴由联轴节4相连。输入电动机功率由三相功率表9测定，开泵和停泵均要合上附设短路闸刀开关以保护功率表。泵吸入管下端装有一个阀门，此阀的功能是使泵起动前灌水排气时防止水倒流。 泵从水箱1将水吸上，在吸入管水平段装有真空表7以测定吸入真空度。在泵的出口管段装有压力表8以测定出口压强，在测压口上部有调节阀6以调节泵的流量，管路的实际流量由文氏流量计（或孔板流量计）10测定，水最后流回水箱循环使用。

五、实验方法： 1、用手搬动联轴器4，看泵轴转动是否灵活，否则检查修理。 2、关闭水泵底阀2，打开调节阀6，打开灌水阀11向泵内灌水排气，至灌水阀出口处有水溢出为止。关闭灌水阀11。 3、合上功率表短路开关，关闭调节阀6，启动离心泵，全开底阀2。 4、待泵转动正常后，将调节阀6慢慢打开到最大，同时观察流量计中U形压差计的读数量程，在零至最大量程之间确定8—10次读数及每次读数的间隔量程。 5、拉下功率表短路开关，流量变化由大至零，按拟好的方案调节，每次要记录流量计压差、真空表、压力表、功率表的读数（注意：要记录流量为零时的各仪表读数）。 6、实验完毕后停泵顺序：合上功率表短路开关——关调节阀——停泵。 六、原始数据记录表： 流量 P1/Pa P2/Pa N电/kw-1 左 右 R G/kg-1 t/s-1

1 1980 -2000 3980 25 7.02 -26000 115000 1.15 2 1680 -1700 3380 25 7.42 -22000 128000 1.11 3 1050 -1060 2110 25 8.90 -14000 160000 1.00 4 720 -750 1470 25 10.42 -10000 176000 0.92 5 600 -600 1200 25 11.36 -8000 185000 0.89 6 500 -520 1020 25 12.66 -7000 190000 0.85 7 450 -450 900 25 14.04 -6000 198000 0.82 8 210 -230 440 25 17.46 -4000 202000 0.72 9 50 -80 130 25 22.62 -2000 205000 0.61 10 0 0 0 0 0.00 0 210000 0.49

内 容 序

号 七、数据处理表及图： 流量 P1/Pa P2/Pa N电/kw-1

左 右 R G/kg-1 t/s-1

1 1980 -2000 3980 25 7.02 -26000 115000 1.15 2 1680 -1700 3380 25 7.42 -22000 128000 1.11 3 1050 -1060 2110 25 8.90 -14000 160000 1.00 4 720 -750 1470 25 10.42 -10000 176000 0.92 5 600 -600 1200 25 11.36 -8000 185000 0.89 6 500 -520 1020 25 12.66 -7000 190000 0.85 7 450 -450 900 25 14.04 -6000 198000 0.82 8 210 -230 440 25 17.46 -4000 202000 0.72 9 50 -80 130 25 22.62 -2000 205000 0.61 10 0 0 0 0 0.00 0 210000 0.49 表1

△P/Pa u1/(m·s-1) u2/(m·s-1) V/(m3·s-1) H/m Ne/kW η 1 141000 0.000 2.249 0.00358 14.80367 0.84525 61.15% 2 150000 0.000 2.128 0.00338 15.69864 0.81585 63.56% 3 174000 0.000 1.774 0.00282 18.08700 0.73500 67.77% 4 186000 0.000 1.515 0.00241 19.27298 0.67620 67.04% 5 193000 0.000 1.390 0.00221 19.97154 0.65415 65.87% 6 197000 0.000 1.247 0.00198 20.36214 0.62475 63.10% 7 204000 0.000 1.125 0.00179 21.06446 0.60270 61.01% 8 206000 0.000 0.904 0.00144 21.24656 0.52920 56.36% 9 207000 0.000 0.698 0.00111 21.33214 0.44835 51.55% 10 210000 0.000 0.000 0.00000 21.61463 0.36015 0.00% 表2 V-H、V-Ne、V-η特性曲线

10152025H

H

内 容 序

号

内 容 序

号

0.30.40.50.60.70.80.9NeNe

0.30.40.50.60.7

0.8η

η八、计算举例： 以第一组数据为例： 1、 压头计算



hguugppZZH2)(

21221212

其中 mZZ1.012 PaPPP141000)26000(11500012 0h ρ=1000[kg/m3] g=9.8[N/kg]

所以 mH80.1408.920249.28.910001410001.02 2、轴功率Ne的计算 传电电NNe

其中 kw15.1电N 75.0电

98.0传

所以84525.098.075.015.1传电电NNekw 3、水泵总功率η的计算

%15.61%100845.01023600100036001058.380.14%10010236003

eNVH



同理可计算出其他组的数据如表2所示，画出V-H、V-Ne、V-η曲线如图所示。 九、讨论：

1、你想象中的离心水泵的叶轮是开式还是闭式？叶轮叶片是前弯还是后弯？