主頁 > 技術(shù)文章 > 離心泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)臺(tái)指導(dǎo)書 2024-09-02

離心泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)臺(tái)指導(dǎo)書

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
熟悉離心泵綜合實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)和基本原理。
掌握利用實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行離心泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)方法。
通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得數(shù)據(jù)得出H—Q，N—Q和η—Q曲線。
二、實(shí)驗(yàn)裝置
試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)如圖所示。

試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意圖
1.傳感器 2.電機(jī)（1） 3.水泵（1） 4.串聯(lián)管路及閥門 5.出水閥（泵1）6.壓力表 7.真空表 8. 出水閥（泵2） 9. 真空表 10. 壓力表 11.文丘里流量計(jì) 12.轉(zhuǎn)向漏斗 13.計(jì)量水箱 14.調(diào)試排空水箱 15.排水閥 16.測(cè)量水箱放水閥 17.進(jìn)、排氣閥 18.水箱 19.排水閥 20.實(shí)驗(yàn)臺(tái)支架 21. 電機(jī)（2） 22. 水泵（2） 23.吸水管 24. 進(jìn)水閥（泵1） 25. 進(jìn)水閥（泵2）
實(shí)驗(yàn)臺(tái)主要由水泵1（用以測(cè)泵特性及串并聯(lián)實(shí)驗(yàn)）、水泵2（用以測(cè)泵的汽蝕余量和串并聯(lián)實(shí)驗(yàn)）。水箱、文丘里流量計(jì)、計(jì)量水箱、真空表、真空壓力表、壓力表，管道及閥門等組成。泵1的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其轉(zhuǎn)子的軸固定的軸承上，而其定子是懸浮的，在測(cè)定水泵特性曲線時(shí)，電機(jī)通電，定子和轉(zhuǎn)子產(chǎn)生感應(yīng)力矩，使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)泵的葉輪轉(zhuǎn)動(dòng)；利用壓力傳感器測(cè)定出電機(jī)的工作力矩M;再用轉(zhuǎn)速表測(cè)出電機(jī)的轉(zhuǎn)速n(轉(zhuǎn)速表自備)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)，也可用電機(jī)標(biāo)牌上給出的轉(zhuǎn)速，其誤差小于2%。即可算出泵的輸入功率M。實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用各閥門的開、關(guān)和調(diào)節(jié)，形成泵1的單臺(tái)泵工作回路，在不同流量下，測(cè)定一組相應(yīng)的壓力表、真空表、和流量計(jì)的差壓計(jì)的讀數(shù)（或利用計(jì)量水箱和秒表來計(jì)量），以及電機(jī)的轉(zhuǎn)速n,測(cè)力矩M，即可得出一組泵的流量Q、揚(yáng)程H,實(shí)用功率N等數(shù)據(jù)，可以繪出泵的H-Q,N-Q和η-Q等特征曲線。
三、實(shí)驗(yàn)原理
1、H—Q曲線
根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容要求，在相應(yīng)位置建立能量方程。
利用閥門調(diào)節(jié)流量，測(cè)定H、Q的數(shù)值。Q用計(jì)量水箱和秒表測(cè)定；H值可由下式計(jì)算：

式中：H——揚(yáng)程[m]
——壓力表讀數(shù)，[Mpa] ，換算成水柱高，[m]
——真空表讀數(shù)，[Mpa] ，換算成水柱高，[m]
——壓力表至真空表接出點(diǎn)之間的高度，[m]
——水的重度，等于密度和重力加速度的乘積。[]
——泵進(jìn)口流速，一般進(jìn)口和出口管徑相同，所以

逐次改變閥門的開度，測(cè)得不同的值和其相應(yīng)得水頭值（和值），在Q—H坐標(biāo)系中得到相應(yīng)的若干測(cè)點(diǎn)，將這些點(diǎn)光滑地連接起來，即得水泵得H—Q曲線。
2、N—Q曲線測(cè)定泵在不同流量時(shí)的泵輸入功率（為電機(jī)的輸出功率），繪制N—Q曲線。
泵的實(shí)用功率，

式中：——相應(yīng)工況下的感應(yīng)力矩， [N.m]
——相應(yīng)工況下的電機(jī)（泵）旋轉(zhuǎn)角速度
——相應(yīng)工況下的電機(jī)（泵）旋轉(zhuǎn)速度，[轉(zhuǎn)/分]
逐次改變閥門的開度，測(cè)得不同的值和其相應(yīng)泵實(shí)用功率值，在Q—N坐標(biāo)系中得到相應(yīng)得若干測(cè)點(diǎn)，將這些點(diǎn)光滑地連接起來，即得水泵得N—Q曲線
3．η—Q曲線
利用H—Q和N—Q曲線，任取一個(gè)值可以得出相應(yīng)的和值，由此可得該流量下得相應(yīng)效率值：

四、實(shí)驗(yàn)步驟
1.泵的特性實(shí)驗(yàn)
（1）試驗(yàn)前準(zhǔn)備
①將水箱注滿水
②擰開泵1的充水孔蓋，向水泵充水，直到泵體內(nèi)充滿水為止（此時(shí)，應(yīng)關(guān)閉進(jìn)口閥24）
③關(guān)閉閥門25，4，8；打開閥門5。
（2）進(jìn)行試驗(yàn)
①啟動(dòng)泵1。泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，即打開閥門24，再關(guān)閉閥門5。此時(shí)，流量為0，為空載狀態(tài)。測(cè)量壓力表6，真空壓力表7的讀數(shù)，并測(cè)出電機(jī)轉(zhuǎn)速n（轉(zhuǎn)速表由用戶自備）和力矩（N）。
②打開閥門5至一定開度，水泵開始給水，再測(cè)讀壓力表6、真空壓力表7、流量計(jì)的讀數(shù)，并測(cè)定電機(jī)的轉(zhuǎn)速n和力矩N。泵的流量也可用計(jì)量水箱和秒表（用戶自備）來測(cè)量。
③逐步開大閥門5，改變泵的流量（一般改變10-15次），在每一流量下，測(cè)量并記錄上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
這樣，可以測(cè)得相應(yīng)于不同流量下的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而就可以繪出泵的特性曲線。
五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與報(bào)告編寫
1.實(shí)驗(yàn)臺(tái)的主要指標(biāo)和參數(shù)
離心泵：
型號(hào)：最大揚(yáng)程：         m
最大流量：          泵進(jìn)口管徑d:       mm
電機(jī)額定功率：     KW          電機(jī)額定轉(zhuǎn)速：     轉(zhuǎn)/分
文丘里管流量系數(shù)K =0.98
2.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可記錄在如下的表格中：

No M(Mpa) V(Mpa) 力矩（N.M） n(轉(zhuǎn)/分) Q（Kg/s）備注

W（立方）t（秒）

1

2

3

4

5

6

3.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理記錄在如下的表格中：

No 壓頭H（m）軸功率N（KW）泵效率η（％）流量Q（m³/s）備注

1

2

3

4

5

6

4.實(shí)驗(yàn)報(bào)告編寫
實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)認(rèn)真編寫，內(nèi)容主要包括：
（1）簡(jiǎn)要說明實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、�?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法及過程。
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理結(jié)果，在坐標(biāo)系中點(diǎn)出測(cè)試點(diǎn)，最后光滑地繪制出H—Q，N—Q和η—Q曲線。（可以在一張圖上繪出）
（3）論述一下對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)，提出自己的設(shè)想和建議。
六、思考題
1.哪些因素會(huì)影響到離心泵的特性曲線？
2.試分析離心泵特性曲線的規(guī)律？
3.選擇離心泵的基本原則與基本步驟是什么？
4.本實(shí)驗(yàn)離心泵啟動(dòng)前要注意什么？
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