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離心泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn)

點(diǎn)擊次數(shù):1425 發(fā)布時(shí)間:2014-09-19

 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

1.1能進(jìn)行離心泵特性曲線測(cè)定實(shí)驗(yàn),測(cè)出揚(yáng)程與流量、功率與流量以及離心泵效率與流量的關(guān)系曲線圖;

1.2學(xué)習(xí)工業(yè)上流量、功率、轉(zhuǎn)速、壓力和溫度等參數(shù)的丈量方法,使學(xué)生了解渦輪流量計(jì)、電動(dòng)調(diào)節(jié)閥以及相關(guān)儀表的原理和操作。

二、基本原理

離心泵的特性曲線是選擇和使用離心泵的重要依據(jù)之一,其特性曲線是恒定轉(zhuǎn)速下泵的揚(yáng)程H軸功率N及效率η與泵的流量Q之間的關(guān)系曲線,流體在泵內(nèi)流動(dòng)規(guī)律的宏觀表示形式。由于泵內(nèi)部流動(dòng)情況復(fù)雜,不能用理論方法推導(dǎo)出泵的特性關(guān)系曲線,只能依靠實(shí)驗(yàn)測(cè)定。

2.1揚(yáng)程H測(cè)定與計(jì)算取離心泵進(jìn)口真空表和入口壓力表處為

12兩截面,列機(jī)械能衡算方程:由于兩截面間的管子較短,通常可忽略阻力項(xiàng)h f 速度平方差也很小,故也可忽略,則有由上式可知,只要直接讀出真空表和壓力表上的數(shù)值,及兩表的裝置高度差,就可計(jì)算出泵的揚(yáng)程。

2.2軸功率N丈量與計(jì)算其中,N電為電功率表顯示值,k代表電機(jī)傳動(dòng)效率,可取。95.0k

2.3效率η的計(jì)算泵的效率η是泵的有效功率Ne與軸功率N比值。有效功率Ne單位時(shí)間內(nèi)流體經(jīng)過泵時(shí)所獲得的實(shí)際功率,軸功率N單位時(shí)間內(nèi)泵軸從電機(jī)得到功,兩者差異反映了水力損失、容積損失和機(jī)械損失的大小。

泵的有效功率Ne可用下式計(jì)算:

2.4 轉(zhuǎn)速改變時(shí)各參數(shù)的換算

離心泵的特性曲線是定轉(zhuǎn)速下的實(shí)驗(yàn)測(cè)定所得。但是實(shí)際上感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)矩改變時(shí),其轉(zhuǎn)速會(huì)有變化,這樣隨著流量Q變化,多個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的轉(zhuǎn)速n將有所差異,因此在繪制特性曲線之前,須將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)換算為某一定轉(zhuǎn)速n′下(可取離心泵的額定轉(zhuǎn)速2900rpm數(shù)據(jù)。換算關(guān)系如下:

三、實(shí)驗(yàn)方法

3.1

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備:

1實(shí)驗(yàn)用水準(zhǔn)備:清洗水箱,并加裝實(shí)驗(yàn)用水。2離心泵排氣:通過灌泵漏斗給離心泵灌水,排出泵內(nèi)氣體。

3.2開始實(shí)驗(yàn):1儀表自檢情況,打開泵進(jìn)口閥,關(guān)閉泵出口閥,試開離心泵,檢查電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)聲音是否正常,離心泵運(yùn)轉(zhuǎn)的方向是否正確。2開啟離心泵,當(dāng)泵的轉(zhuǎn)速達(dá)到額定轉(zhuǎn)速后,打開入口閥。3實(shí)驗(yàn)時(shí),通過組態(tài)軟件或儀表逐漸改變?nèi)肟诹髁空{(diào)節(jié)閥的開度,使泵入口流量從1000L/h逐漸增大到4000L/h每次增加500L/h每一個(gè)流量下,待系

統(tǒng)穩(wěn)定流動(dòng)5分鐘后,讀取相應(yīng)數(shù)據(jù)。離心泵特性實(shí)驗(yàn)主要需獲取的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為:流量Q泵進(jìn)口壓力p1泵出口壓力p2電機(jī)功率N電、泵轉(zhuǎn)速n及流體溫度t和兩測(cè)壓點(diǎn)間高度差H0H00.1m4實(shí)驗(yàn)結(jié)束,先關(guān)閉入口流量調(diào)節(jié)閥,再停泵。然后記錄下離心泵的型號(hào),額定流量、額定轉(zhuǎn)速、揚(yáng)程和功率等。

四、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處置

4.1數(shù)據(jù)記錄序號(hào)流體溫度/

水泵進(jìn)口壓力P1 KPa

水泵入口壓力P2 KPa

水泵的功率KW

管壓降KPa

流體流量m3/h

水泵轉(zhuǎn)速rpm

1

28.7

-4.3

220.5

0.435

0.18

1.00

2000

2

29.4

-4.4

216.5

0.456

0.41

1.50

1980

3

30.4

-4.6

211.3

0.481

0.73

1.98

1920

4

30.9

-4.9

206.1

0.509

1.12

2.50

1880

5

31.2

-5.2

199.5

0.535

1.60

3.00

1860

6

31.5

-5.6

192.6

0.563

2.13

3.50

1860

7

31.7

-6.1

184.9

0.586

2.70

4.00

1860

8

31.9

-6.7

175.6

0.608

3.37

4.50

1860

9

32.2

-7.3

165.0

0.628

4.10

5.00

1860

4.2數(shù)據(jù)處置

4.2.1根據(jù)原理局部的公式,依照比例定律校合轉(zhuǎn)速后,計(jì)算各流量下的揚(yáng)程、軸功率與效率。實(shí)驗(yàn)次數(shù)密度㎏/m3 揚(yáng)程H/m 軸功率N/KW 泵效率η泵效率η

1

996.025 23.1303

0.41325

0.151762

0.151762

2

995.85

22.7348

0.4332

0.213408

0.213408

3

995.56

22.2289

0.45695

0.261039

0.261039

4

995.385

21.7304

0.48355

0.304426

0.304426

5

995.28

21.0868

0.50825

0.337228

0.337228

6

995.175

20.4225

0.53485

0.36205

0.36205

7

995.105

19.6857

0.5567

0.383161

0.383161

8

995.035

18.7949

0.5776

0.396631

0.396631

9

994.93

17.7712

0.5966

0.403385

0.403385

1揚(yáng)程與流量關(guān)系圖H-Q

1揚(yáng)程與流量關(guān)系圖

H-Q

揚(yáng)程與流量的關(guān)系圖

0.0000

5.0000

10.0000

15.0000

20.0000

25.0000

1

1.5

1.98

2.5

3

3.5

4

4.5

5

m3/h

m揚(yáng)程與流量的

關(guān)系圖

2電機(jī)功率與流量關(guān)系圖

N-Q

電機(jī)功率與流量關(guān)系圖

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

1

1.5

1.98

2.5

3

3.5

4

4.5

5m3/h

KW

電機(jī)功率與流量關(guān)

系圖

3泵效率與流量關(guān)系圖

η

-Q

泵的效率與流量關(guān)系圖

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

1

1.5

1.98

2.5

3

3.5

4

4.55m3/h泵的效率與流量關(guān)系圖

4.2.2分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,判斷泵最佳工作范圍由泵的效率與流量關(guān)系圖可得,流量1.00-5.00m3/h范圍內(nèi),泵的效率逐漸升高,但在4.0-5.0區(qū)間內(nèi),泵的效率趨于平緩;而在電機(jī)功率與流量關(guān)系圖中,電機(jī)的效率隨著流量的升高而升高。由此在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)我可判定泵的最佳工作范圍在流量控制在4.5-5.0m3/h內(nèi)。

五、思考題

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