离心泵性能实验

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离心泵性能实验本实验采用图-所示离心泵装臵，实验测定在-定转速下泵的特性曲线和管
路特性曲线。通过实验了解离心系的正常的操作过程，掌握离心泵各项主要特性及其相互关系，进而加深对离心泵的性能和操作原理的理解。
 
二、 目的及任务 
⑴ 了解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法。 
⑵ 测定离心泵在恒定转速下的特性曲线，并确定泵的最佳工作范围。 ⑶ 熟悉孔板流量计的构造，性能和安装方法。 ⑷ 测定孔板流量计的孔流系数。 ⑸ 测定管路特性曲线。 
三， 实验原理 
1. 离心泵特性曲线测定 
离心泵的性能参数撒于泵的内部结构，叶轮形式及转速。其中理论压头与流量的关系，可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到，如图（1）中的曲线。由于流体流经泵时，不可避免的会遇到种种阻力，产生能量损失，诸如摩擦损失，环流损失等，因此通常采用实验方法，直接测定参数间的关系，并将测出的He-Q，N-Q和η-Q三条曲线称为离心泵的特性曲线。另外，根据此曲线也可以求出泵的最佳操作范围，作为泵的选择依据。 

（1） 泵的扬程He 
                             He0真空表压力表HHH       式中  H压力表--泵出口处的压力，mH2O； 
H真空表--泵入口处的真空度，mH2O； 
H0--压力表和真空表测压口之间的垂直距离，H00.85m。 
（2）泵的有效功率和效率 
由于泵在运转过程中存在种种能量损失，使泵的实际压头和流量较理论值为低，而输入泵的功率又比理论值为高，所以泵的总效率为 

ηNe/N轴
NeQheρ/102

 式中  Ne--泵的有效功率，kW； 
Q--流量，m3/s； He--扬程，m； ρ--流体密度，kg/ m3。 由泵轴输入离心泵的功率N轴为 
转电电轴ηηNN 
式中  N电--电机的输入功率，kW； 
η电--电机效率，取0.9； 
η轴--传动装臵的传动效率，-般取1.0。 2、孔板流量计孔流系数的测定 
在水平管路上装有-块孔板，其两侧接测压管，分别与压差传感器的两端相连∽板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减少，造成

2.孔板前后压强差，作为测量的依据。若管路直径为d1，孔板锐孔直径为d0，流体流经孔板前后所形成缩脉的直径为d2，流体密度为ρ，孔板前侧压导管截面处和缩脉截面处的速度和压强分别为u1、u2与p1、p2，根据伯努利方程，不考虑能量损失，可得 
ghuρ
212
1
22pp2u 或                    ghuu2212
2
 由于缩脉的位臵随流速的变化而变化，故缩脉处截面积S2难以知道，孔口的面积为已知，且测压口的位臵在设备制成后也不改变，因此，可用孔板孔径处的u0代替u2，考虑到流体因局部阻力而造成的能量损失，用校正系数C校正后，则有 
ghCuu22120 
对于不可压缩流体，根据连续性方程有 
1
0
0
1SSuu 经过整理可得          2
1
00)(
12SSghC
u 
令2
1
00
)(
1SSCC
，则又可以简化为 
ghCu200 
根据u0和S2，即可算出流体的体积流量Vs为 
ghSCSuVs20000 
或                         
p
SCVs20
0 
式中  Vs--流体的体积流量，m3/s； 
p--孔板压差，Pa； S0--孔口面积，m3； ρ--流体的密度，kg/ m3； C0--孔流系数。 
孔流系数的大小由孔板锐孔的形状、测压口的位臵、孔径与管径比和雷诺数共同决定，具体数值由实验测定。当d0/d1-定，雷诺数Re超过某个数值后，C0就接近于定值。通常工业上定型的孔板流量计都在C0为常数的流动条件下使用。 
四，实验装臵流程图