泵的特性曲線

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1、北京化工大學(xué)化工原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱：泵的特性曲線班級(jí)：學(xué)號(hào)：姓名：同組人：實(shí)驗(yàn)日期：2015-12-7摘要本實(shí)驗(yàn)以水為介質(zhì)，使用UPRSⅢ型離心泵性能實(shí)驗(yàn)裝置，測(cè)定了不同流速下，離心泵的性能、孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)以及管路的性能曲線。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了離心泵的揚(yáng)程He隨著流量的增大而減小，且呈2次方的關(guān)系；有效效率有一最大值，實(shí)際操作生產(chǎn)中可根據(jù)該值選取合適的工作范圍；泵的軸功率隨流量的增大而增大；當(dāng)Re大于某值時(shí)，Co為一定值，使用該孔板流量計(jì)時(shí)，應(yīng)使其在Co為定值的條件下。關(guān)鍵詞：性能參數(shù)（Q,H,η,N）離心泵特性曲線管路特性曲線Co一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、了解離心泵的構(gòu)造，掌握其操作過程和調(diào)節(jié)方法。

2、2、測(cè)定離心泵在恒定轉(zhuǎn)速下的特性曲線，并確定泵的最佳工作范圍。3、熟悉孔板流量計(jì)的構(gòu)造、性能和安裝方法。4、測(cè)定孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)。5、測(cè)定管路特性曲線。二、實(shí)驗(yàn)原理1，離心泵特性曲線測(cè)定離心泵的性能取決于泵的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，葉輪形式及轉(zhuǎn)速。其中理論壓頭與流量的關(guān)系，可通過泵內(nèi)液體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的理論分析得到，如圖中的曲線。由于流體流經(jīng)泵時(shí)，不可避免的會(huì)遇到種種損失，產(chǎn)生能量損失和摩擦損失、環(huán)流損失等，因此，實(shí)際壓頭比理論壓頭小，且難以通過計(jì)算求得，因此通常采用實(shí)驗(yàn)直接測(cè)定其參數(shù)間的關(guān)系，并將測(cè)出的He—Q，N—Q，和η—Q三條曲線稱為離心泵的特性曲線，根據(jù)此曲線也可求出泵的最佳操作范圍，作為選泵的依

3、據(jù)。⑴泵的揚(yáng)程HeHe=H壓力表+Hz真空表+H0式中H壓力表------泵出口處的壓力，m;H真空表------泵入口處的真空度，m;H0------壓力表和真空表測(cè)壓口之間的垂直距離，H0=0.2m。在計(jì)算中：圖1離心泵工作點(diǎn)原理圖式中p壓力表——泵出口處的表壓，Pa；（實(shí)驗(yàn)讀取的數(shù)據(jù)單位為kPa）p真空表——泵入口處的真空度，Pa；(實(shí)驗(yàn)讀取的數(shù)據(jù)單位為kPa）H0——兩個(gè)壓力表之間的垂直距離，H0=0.2m。⑵泵的有效功率和效率由于泵在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中存在種種能量損失，使泵的實(shí)際壓頭和流量較理論值為低，而輸入泵的功率又比理論值為高，所以泵的總效率為式中Ne--------泵的有效功率，kw

4、;N--------泵的軸功率，kw；He-------揚(yáng)程，m；--------流體密度，kg/m3。由泵軸輸入的離心泵的功率N軸為:N軸=N電η電η轉(zhuǎn)式中N電-------電機(jī)的輸入功率，kW；η電-------電機(jī)效率，取0.9；η轉(zhuǎn)-------傳動(dòng)裝置的傳動(dòng)效率，一般取1.0。2、孔板流量計(jì)孔流系數(shù)的測(cè)定圖2孔板流量計(jì)結(jié)構(gòu)示意圖在水平管路上裝有一塊孔板，其兩側(cè)接測(cè)壓管，分別與壓差傳感器的兩端連接，孔板流量計(jì)是利用流體通過銳孔的節(jié)流作用，使流速增大，壓強(qiáng)減小，造成孔板前后的壓強(qiáng)差，作為測(cè)量的依據(jù)。若管路直徑為d1，孔板銳孔直徑為d0,流體流經(jīng)孔板后形成的縮脈的直徑為d2,流體密度為ρ

5、，孔板前測(cè)壓導(dǎo)管截面處和縮脈截面處的速度和壓強(qiáng)分別為u1、u2與p1、p2,根據(jù)伯努利方程，不考慮能量損失，可得或由于縮脈位置隨流速變化而變化，縮脈處截面積S2難以知道，孔口的面積已知，且測(cè)壓口的位置在設(shè)備制成后不再改變，因此可用以孔板孔徑處u0代替u2，考慮到流體因局部阻力造成的能量損失，用校正系數(shù)C校正后，有：對(duì)不可壓縮流體，根據(jù)連續(xù)性方程有：整理得令，則可簡化為根據(jù)u0和S2，即可算出流體的體積流量VS為：或式中VS—流體的體積流量，m3/s；Δp—孔板壓差，Pa；S0—孔口面積，m2；ρ—流體的密度，kg/m3；C0—孔流系數(shù)?？琢飨禂?shù)的大小由孔板銳孔的形狀、測(cè)壓頭的位置、孔徑與管徑

6、比和雷諾數(shù)共同決定，具體數(shù)值由實(shí)驗(yàn)測(cè)定。當(dāng)d0/d1一定時(shí)，雷諾數(shù)Re超過某個(gè)數(shù)值后，C0就接近于定值。通常工業(yè)上定型的孔板流量計(jì)都在C0為常數(shù)的流動(dòng)條件下使用。3、管路的特性曲線離心泵工作在工作點(diǎn)上時(shí)，有又測(cè)定不同頻率下，H與的值，即可畫出管路特性曲線。三、裝置和流程1、水箱2、離心泵3、渦輪流量計(jì)4、管路切換閥2、5、孔板流量計(jì)6、流量調(diào)節(jié)閥7、變頻儀——水溫度/℃；——水流量/m3·h-1；——壓降/——電功率/；——出口表壓/；——入口表壓/實(shí)驗(yàn)介質(zhì)：水（循環(huán)使用）。研究對(duì)象：粵華型WB70/055型單級(jí)離心泵；孔板流量計(jì)：銳孔直徑d=18.0mm，管道直徑d=26.0mm。儀器儀表

7、：渦輪流量計(jì)，LWGY-25型，0.6～10m3·h-1,精確度等級(jí)0.5；溫度計(jì)，Pt100,0～200℃，精度等級(jí)0.2；壓差傳感器，WNK3051型，-20～100kPa，精確度等級(jí)0.2，測(cè)勢(shì)能差Δ；顯示儀表：AI-708等，精度等級(jí)0.1；變頻儀：西門子MM420型；天平，0.01g；量筒等。控制系統(tǒng)：控制電柜+電腦+數(shù)據(jù)采集軟件，需380VAC+220VAC四、實(shí)驗(yàn)步驟1.關(guān)流量調(diào)節(jié)閥，打開除層流