1、報(bào)告題目：離心泵性能試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)時(shí)間：2015年12月16日?qǐng)?bào)告人：同組人：報(bào)告摘要本實(shí)驗(yàn)以水為工作流體，使用了額定揚(yáng)程 He為20m，轉(zhuǎn)速為2900 r/min IS 型號(hào)的離心泵實(shí)驗(yàn)裝置。實(shí)驗(yàn)通過調(diào)節(jié)閥門改變流量，測得不同流量下離心泵的 各項(xiàng)性能參數(shù)，流量通過計(jì)量槽和秒表測量。實(shí)驗(yàn)中直接測量量有P真空表、P壓力表、電機(jī)功率N電、孔板壓差 P、計(jì)量槽水位上升高度 L、時(shí)間t,根據(jù) 上述測量量來計(jì)算泵的揚(yáng)程 He、泵的有效功率Ne、軸功率N軸及效率n，從而繪制He-Q、Ne-Q和n -Q三條曲線即泵的特性曲線圖，并 根據(jù)此圖求出泵的最佳操作范圍；又由 P、Q求出孔流系數(shù)C0、Re,從而繪制 C0-

2、Re曲線圖，求出孔板孔流系數(shù) C0;最后繪制管路特性曲線H-Q曲線圖。本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)由EXCEL處理，所有圖形的繪制由ORIGIN來完成 實(shí)驗(yàn)?zāi)康募叭蝿?wù) 了解離心泵的構(gòu)造，掌握其操作和調(diào)節(jié)方法。 測定離心泵在恒定轉(zhuǎn)速下的特性曲線，并確定泵的最佳工作范圍。 熟悉孔板流量計(jì)的構(gòu)造、性能及安裝方法。 測定孔板流量計(jì)的孔流系數(shù)。 測定管路特性曲線。基本理論1離心泵特性曲線測定離心泵的性能參數(shù)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，可通過對(duì)泵內(nèi)液體質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的理論分析得到，如圖4-3中的曲線。由于流體流經(jīng)泵時(shí)，不可避免地會(huì)遇到各種阻力，產(chǎn)生能量損失，諸如摩擦損失、 環(huán)流損失等，因此，

3、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)方法，直接測定其參數(shù)間的關(guān)系，并將測出的He-Q、N-Q和n-Q三條曲線稱為離心泵的特性曲線。另外，根據(jù)此曲線也可以求出泵的最佳操作范圍， 作 為選泵的依據(jù)。泵的揚(yáng)程用下式計(jì)算:H e - H真空表H壓力表H 0式中：H真空表泵出口處的壓力，mH?。;H壓力表 泵入口處的真空度，mH?。;H 0 壓力表和真空表測壓口之間的垂直距離 0.2m。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高，所以泵的總效率為：N軸Q He PNe =102 式中Ne泵的有效效率，kW ；

4、Q流量，m3/s；He揚(yáng)程，m；' 流體密度，kg/ m3N軸為由泵輸入離心泵的功率:式中：N電電機(jī)的輸入功率，kW;電電機(jī)效率，取0.9;轉(zhuǎn)一一傳動(dòng)裝置的效率，一般取1.0;2孔板流量計(jì)孔流系數(shù)的測定孔板流量計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖4-4所示。在水平管路上裝有一塊孔板，其兩側(cè)接測壓管，分別與壓差傳感器兩端連接。 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 前后壓強(qiáng)差，作為測量的依據(jù)。若管路直徑 di,孔板銳孔直徑為do,流體流經(jīng) 孔板后形成縮脈的直徑為d2，流體密度p孔板前測壓導(dǎo)管截面處和縮脈截面處 的速度和壓強(qiáng)分別為Ui、U2和Pi、P2，根據(jù)伯努利方程，不考慮能

5、量損失，可得:Pi - P2P或.u2 -Ui2 二.2gh由于縮脈的位置隨流速的變化而變化，故縮脈處截面積 S2難以知道，孔口 的面積為已知，且測壓口的位置在設(shè)備制成后也不改變， 因此，可用孔板孔徑處 的U0代替U2,考慮到流體因局部阻力而造成的能量損失，用校正系數(shù) C校正后 則有：u2 -Ui2 =C 2gh對(duì)于不可壓縮流體，根據(jù)連續(xù)性方程有:So"UoS經(jīng)過整理可得:令CoC2則又可以簡化為:Uo=C°. 2gh根據(jù)uo和S即可算出體積流量：V - uoSo- CoSo2gh式中：V流體的體積流量，m3/s；P 孔板壓差，Pa；So孔口面積，m ；3一一流體的密度，k

6、g/ m ；Co 孔流系數(shù)。孔流系數(shù)的大小由孔板銳孔的形狀， 測壓口的位置、孔徑與管徑比和雷諾數(shù) 共同決定。具體數(shù)值由實(shí)驗(yàn)確定。當(dāng)d0/d1 一定，雷諾數(shù)Re超過某個(gè)數(shù)值后，Co 就接近于定值。通常工業(yè)上定型的孔板流量計(jì)都在 Co為常數(shù)的流動(dòng)條件下使用實(shí)驗(yàn)裝置流程圖圖4-5所示為泵性能實(shí)驗(yàn)帶控制點(diǎn)的工藝流程。圖4 5聚性能真驗(yàn)帶控制點(diǎn)的工藝斷程1-水軸2離右漿：就輪瘟童計(jì)彳4主雪路切黒岡#&- ?Lft»a計(jì)*節(jié)聞I ? 變頻彊實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)1、打開主管路的切換閥門，關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥門 6,按變頻儀7綠色按鈕啟 動(dòng)泵，固定轉(zhuǎn)速（頻率在50Hz）,觀察泵出口壓力表讀數(shù)在0.2MPa

7、左右時(shí)，即 可開始實(shí)驗(yàn)。2、 通過流量調(diào)節(jié)閥6,調(diào)節(jié)水流量，從0到最大（流量由渦輪流量計(jì) 3測 得），記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，完成離心泵特性曲線和孔板孔流系數(shù)實(shí)驗(yàn)。3、打開全部支路閥門，流量調(diào)節(jié)閥 6使流量固定在6,通過改變變頻儀頻 率，實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)水流量，完成管路特性曲線實(shí)驗(yàn)一。4、將頻率調(diào)回50Hz，流量調(diào)節(jié)閥6使流量固定在4,通過改變變頻儀頻率， 實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)水流量，完成管路特性曲線實(shí)驗(yàn)二。5、將頻率調(diào)回50Hz,流量調(diào)節(jié)閥6使流量固定在2,通過改變變頻儀頻率， 實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)水流量，完成管路特性曲線實(shí)驗(yàn)三。&每個(gè)實(shí)驗(yàn)均測10-12組數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)完后再測幾組驗(yàn)證數(shù)據(jù)，若基本吻合， 則可停泵（按變頻儀紅色按

8、鈕停泵），關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥 6,做好衛(wèi)生工作，同時(shí) 記錄設(shè)備的相關(guān)數(shù)據(jù)（如離心泵型號(hào)、額定流量、揚(yáng)程、功率等）。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理離心泵性能實(shí)驗(yàn):離心泵型號(hào)WB-70/055轉(zhuǎn)速2900r/mi n入口直徑42mm出口直徑27mm水流量/( m 3/h)出口表壓/m(H2 0)入口表壓/m(H 2O)電機(jī)功率/kW0.5421.100.300.341.4220.100.100.392.2819.00-0.300.453.1617.90-0.700.504.0916.50-1.200.555.0015.00-1.800.605.7913.30-2.300.636.1412.60-2.500.636.60

9、11.60-2.900.676.8011.10-3.100.667.1410.30-3.300.68入口流速/m*s -1流速出口 /m*s -1水溫度C密度 /kg*m -30.110.2624.70994.530.280.6924.40994.600.461.1124.30994.630.631.5324.40994.600.821.9924.60994.551.002.4324.70994.531.162.8124.80994.501.232.9825.80994.251.323.2025.00994.451.363.3025.90994.231.433.4725.50994.33揚(yáng)程/

10、m軸功率/kW有效功率/kW效率21.000.310.030.1020.220.350.080.2219.550.410.120.3018.900.450.160.3618.070.500.200.4017.250.540.230.4316.130.570.250.4515.680.570.260.4615.130.600.270.4514.860.590.270.4614.310.610.280.45以第一組數(shù)據(jù)為例：已知流量和出入口直徑，可得到入口流蘇0.11 m/s，出口流速0.26m/s經(jīng)過插入法計(jì)算，在溫度為 24.70C時(shí)，水的密度為994.53 kg/m 3 22He=p2-pi

11、+Ho+ (U2 -ui ) /2g=21mN軸=0.9N電=0.31kWNe=(Q/3600*He* p )/102=0.03kWn = Ne/ N 軸=0.1作圖可得(去除壞點(diǎn)第九組數(shù)據(jù)):qv/(mA3/h)孔板流量計(jì):管路直徑26mm孔口直徑18mm水流量/( m' /h)孔板壓降/kPa水溫度C_Q密度/kg*m -0.540.2524.70994.5251.421.8824.40994.6002.285.0024.30994.6253.169.6824.40994.6004.0916.3424.60994.5505.0024.3024.70994.5255.7933.302

12、4.80994.5006.1437.2825.80994.2506.6042.8825.00994.4506.8045.8225.90994.2257.1450.2125.50994.325粘度 /Pa*s*10-5體積流量/m *sRe孔流系數(shù)90.900.0001580410.8391.510.00039210050.8091.720.00063336520.7991.510.00088467430.7891.100.00114607680.7890.900.00139744540.78 .90.690.00161864090.7788.650.00171937210.7790.290.0

13、0183989390.78 ,88.450.001891040320.7788.450.001981082450.78以第一組數(shù)據(jù)為例：可以算出So=0.00025m2用插入法可以算出，在 24.7 C時(shí)，水的密度為994.53 kg/m3,粘度為90.9*10-5Pa*s。Re=dup /=80410 5C0=VS/So/(2 A p/ p )=0.83作圖可得(去除壞點(diǎn)第八組數(shù)據(jù))：孔版施計(jì)扎流系麒與雷諾數(shù)關(guān)墓圖I Q -I05-Ci.耳-II|111111 1I|10000 100000Re管路特性實(shí)驗(yàn) 大流量：入口直徑42mm出口直徑27mm頻率/Hz流量/( m 3/h)水溫度/ c

14、岀口表壓/m入口表壓/m入口流速/m*s -1岀口流速/m*s -1密度/kg*m -3H/m50.006.0026.4011.90-2.401.202.91994.1014.8647.005.6526.6011.40-2.201.132.74994.0514.1244.005.2926.6010.10-1.901.062.57994.0512.4841.004.9226.608.80-1.600.992.39994.0510.8438.004.5626.707.50-1.400.912.21994.039.3135.004.2026.706.50-1.200.842.04994.038.08

15、32.003.8326.705.40-1.000.771.86994.036.7529.003.4626.704.50-0.800.691.68994.035.6226.003.0826.703.60-0.600.621.50994.034.4923.002.7126.702.80-0.400.541.32994.033.47中流量:頻率/Hz流量/( m 3/h)水溫度/ c岀口表壓/m入口表壓/m入口流速/m*s -1岀口流速/m*s -1密度/kg*m -3H/m50.004.0026.9016.60-1.100.801.94993.9818.0647.003.7727.0014.70-

16、1.000.761.83993.9516.0444.003.5527.0011.90-0.800.711.72993.9513.0341.003.3327.0011.30-0.700.671.62993.9512.3138.003.1027.009.70-0.600.621.50993.9510.6035.002.8627.008.30-0.500.571.39993.959.0832.002.6127.006.90-0.400.521.27993.957.5729.002.3627.005.70-0.200.471.15993.956.1626.002.1127.104.60-0.100.4

17、21.02993.934.9423.001.8627.103.60-0.100.370.90993.933.93小流量:頻率/Hz流量/( m 3/h)水溫度/ c岀口表壓/m入口表壓/m入口流速/m*s -1岀口流速/m*s -1密度/kg*m -3H/m50.002.0027.2019.40-0.100.400.97993.9019.7447.001.8927.2017.20-0.100.380.92993.9017.5444.001.8027.2015.100.000.360.87993.9015.3341.001.6827.2013.100.000.340.82993.9013.333

18、8.001.5827.2011.300.100.320.77993.9011.4235.001.4627.209.700.100.290.71993.909.8232.001.3327.208.700.100.270.65993.908.8229.001.2127.206.700.200.240.59993.906.7126.001.0827.205.400.200.220.52993.905.4123.000.9327.204.300.200.190.45993.904.31以小流量第一組數(shù)據(jù)為例：用插入法可以算出，在 27.2 C時(shí)，水的密度為993.90kg/m322H=F2-Pi+Ho

19、+（ U22-ui2）/2g=19.74m作圖可得:fu邀度 卄>1-開 丈中小菅略持性眩能醫(yī)實(shí)驗(yàn)結(jié)果及結(jié)論1. 由圖1可知，在恒定轉(zhuǎn)速下，泵的揚(yáng)程隨流量的增大而減小，泵的軸功率隨流量的增大 而增大，而泵的效率則存在最大值。2. 由圖2可知，孔流系數(shù)Co在一定范圍內(nèi)是一定值，當(dāng)雷諾數(shù)Re大于謀一值時(shí)Co不再改變,一般在0.6 0.7，本實(shí)驗(yàn)測定結(jié)果為 0.78，較之略大。由于誤差的原因，實(shí)際測定Co-Re 曲線并并不像理論曲線樣隨著Re的增大而減小然后趨于定值，而是有所波動(dòng)。3. 由圖3可知,隨著流量Q的增加，單位重量流體所需補(bǔ)充的能量H而增大，不同開度時(shí)，在相同的轉(zhuǎn)速（頻率相同）時(shí)開度大的H小。分析討論