离心泵性能实验_2.doc

离心泵性能实验 PAGE 北京化工大学 化工原理实验报告 院（部）： 化学工程学院 专 业： 化学工程与工艺 班 级： 化工1102 姓 名： 周辰光 学 号： 2011011048 同组人员： 杨瑞、陈雷杰、赵翔宇 实验名称： 离心泵性能实验 实验日期： 2013.11.9 离心泵性能实验 摘要：我们在本次实验中测定泵的特性曲线和管路特性曲线，并且得到本次试验中的孔流系数。在泵的特性曲线中我们可以看到H--q曲线是下降的曲线，即随流量q的增大，扬程He逐渐减小；离心泵的轴功率随流量增加而逐渐增加，曲线有上升的特点；当流量为零时，轴功率最小；效率曲线为从最高点向两侧下降的变化趋势。孔流系数C0在一定范围内是一定值。泵的特性曲线与管路特性曲线交点称为该管路上的工作点，转速变小时，H—q曲线变陡，工作点往上移，流量变小；转速变大时，H—q曲线变得平坦，工作点下移，流量变大。 关键词: 离心泵 特性曲线 孔流系数 一、目的及任务 1．了解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法。 2．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。 3．熟悉孔板流量计的构造、性能及安装方法。 4．测定孔板流量计的孔流系数。 5．测定管路特性曲线。 二、基本原理 1.离心泵特性曲线测定 离心泵的性能参数取决于泵的内部结构、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，不可避免地会遇到各种阻力，产生能量损失，诸如摩擦损失、环流损失等，因此，实际压头比理论压头笑，且难以通过计算求得，因此通常采用实验方法，直接测定其参数间的关系，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，曲线也可以求出泵的最佳操作范围，作为选泵的依据。 图1.离心泵的理论压头与实际压头 (1)泵的扬程He (1) 式中：H真空表——泵出口的压力，mH2O；， H压力表——泵入口的压力，mH2O； H0——两测压口间的垂直距离，H0= 0.20m 。 ——离心泵进出口流速的平方差， (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高，所以泵的总效率为 (2) (3) 式中 Ne——泵的有效效率，kW； q——流量，m3/s； He——扬程，m； Ρ——流体密度，kg/ m3 由泵输入离心泵的功率N轴为 N轴 = N电?η电?η传 (4) 式中：N电——电机的输入功率，kW η电——电机效率，取0.9； η传——传动装置的效率，取1.0； 孔板流量计空留系数的测定 图2.孔板流量计构造原理 在水平管路上装有一块孔板，其两侧接测压管，分别与压差传感器两端连接。孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减小，造成孔板前后压强差，作为测量的依据。若管路直径d1，孔板锐孔直径d0，流体流经孔板后形成缩脉的直径为d2，流体密度ρ，孔板前测压导管截面处和缩脉截面处的速度和压强分别为u1、u2和p1、p2，根据伯努利方程，不考虑能量损失，可得： (5) 或 (6) 由于缩脉的位置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，且测压口的位置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后则有 (7) 对于不可压缩流体，根据连续性方程有 (8) 经过整理后，可得： (9) 令，则可简化为： (10) 根据u0和S2，可算出体积流量Q为 或 (11) 式中：q——流体的体积流量，m3/s； △p——孔板压差，Pa； S0——孔口面积，m2； ρ——流体的密度，kg/ m3；