离心泵综合实验报告.docx
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离心泵综合实验报告
离心泵综合实验报告
篇一：
XX化工原理实验报告（离心泵性能实验）
化工原理实验报告
（离心泵性能实验）
班级：
姓名：
同组人：
XX年11月
一、报告摘要
本次实验通过测量离心泵工作时，泵入口真空表真P、泵出口压力表压P、孔板压差计两端压差?
p、电机输入功率Ne以及流量Q这些参数的关系，根据公式
NeQHe?
?
=
He?
H压力表+H真空表+H0N轴=N电?
电?
转Ne=102N轴
、、以及
C0?
u0/
可以得出离心泵的特性曲线；再根据孔板流量计的孔流系数
与雷诺数
Re?
?
du
?
的变化规律作出C0-Re图，并找出在Re大到一定程度时C0不随Re变化时的C0
值；最后测量不同阀门开度下，泵入口真空表真P、泵出口压力表压P、孔板压差计两端压差?
p，根据已知公式可以求出不同阀门开度下的He-Q关系式，并作图可以得到管路特性曲线图。
二、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征曲线，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、测定管路特征曲线。
三、实验原理
1、离心泵特征曲线测定
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，如图中的曲线。
由于流体流经泵是，不可避免的会遇到种种阻力，产生能量损失，诸如摩擦损失，环流损失等等，因此，实际压头比理论压头小，且难以通过计算求得，因此常通过实验方法，直接测定其参数间的关系，并将测出的He-Q，N-Q，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，作为选泵的依据。
（1）、泵的扬程He
式中
He?
H压力表+H真空表+H0
H压力表H真空表
——泵出口处的压力，
mH2O
——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，H0=0.85m。
（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
?
=
NeN轴
Ne=
QHe?
102
式中Ne——泵的有效功率，kW：
3
Q——流量，m/s；
He——扬程，m；
3
kg/mρ——流体密度，。
由泵轴输入离心泵的功率式中
N轴
为
N轴=N电?
电?
转
N电——电机的输入功率，kW;
?
电——电机效率，取0.9；
——传动装置的传动效率，一般取1.0。
?
转
2、孔板流量计孔流系数的测定
在水平管路上装有一块孔板，其两侧接测压管，分别与压差传感器的两侧连接。
孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减少，造成孔板前后
压强差，作为测量的依据。
若管路的直径为板后所形成缩脉的直径为的速度和压强分别为
d1，孔板锐孔直径为d0，流体流经孔
d2,流体密度为ρ，孔板前测压导管截面处和缩脉截面处
u1、u2与p1，p2，根据伯努利方程，不考虑能量损失，可得
2u2?
u12p1?
p2
?
?
gh2?
?
或
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，孔口面积已
u0代替u2，
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
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
对于不可压缩流体，根据连续性方程有
?
u1?
u0
经过整理可得
S0
S1
C0?
根据
CS0）2
S1，则又可以简化为
u0?
u0和S2，即可算出流体的体积流量Vs为
Vs?
u0S0?
C0Vs?
C0Sh或
式中
Vs——流体的体积流量，m3/s
?
p——孔板压差，Pa
S0——孔口面积，m2
3?
kgm——流体的密度，
C0——孔流系数。
四、装置和流程
1-蓄水池2-底阀3-真空表4-离心泵5-管泵阀6-压力表7-流量调节阀8-孔板流量计
9-活动接口10-液位计11-计量水槽（495×495）㎜12-回流水槽13-计量槽排水阀五、操作要点
本实验通过调节阀门改变流量，测得不同流量下离心泵的各项性能参数。
流量可通过计
量槽和秒表测得。
1、检查电机和离心泵是否正常运转。
打开电机的电源开关，观察电机和离心泵的运转情况，如无异常，就可切断电源，准备在实验时使用。
2、在进行实验前首先要进行灌泵（打开灌泵阀），排出泵内的气体（打开流量调节阀）。
灌泵完毕后，关闭调节阀和灌水阀即可启动离心泵，开始实验。
3、实验时，逐渐打开调节阀以增大流量，并用计量槽计量液体流量。
当流量大时，应注意及时按动秒表和迅速移动活动接管，并多测量几次数据。
4、为防止因水面波动引起的误差，测量时液位计高度差值应不小于200mm。
5、测取10组数据并验证其中几组数据，若基本吻合后，可以停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵型号、额定流量、扬程和功率等）
6、测定管路特性曲线时，固定阀门开度，改变频率，测取8-10组数据，并记录。
7、实验完毕，停泵，记录相关数据，清理现场。
六、数据处理
水温T=17.5℃，水密度ρ=998.2kg/m3，粘度μ=1.005mp·s管道?
?
48×3mm，孔板锐孔直径d0=24.2mm
1．离心泵特性曲线数据处理与绘制
以序号1的数据为例，处理如下：
扬程He?
H入+H出+H0?
21.4?
（?
0.4）?
0.3?
21.3mH2O轴功率N轴=N电?
电?
传=0.48?
0.9?
1=0.432KW效率?
=
NeQH?
0.42?
21.3?
998.2===0.056294N轴102N轴102?
0.432?
3600
如此计算得出流量、扬程、轴功率、效率，再根据表一中的相关数据绘制离心泵特性曲线如下：
篇二：
离心泵特性曲线测定实验报告）
离心泵特性曲线实验报告
一.实验目的
1、熟悉离心泵的构造和操作
2、掌握离心泵在一定转速下特性曲线的测定方法
3、学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法，使学生了解涡轮流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作。
二，基本原理
离心泵的主要性能参数有流量Q、压头H、效率和轴功率N，在一定转速下，离心泵的送液能力（流量）可以通过调节出口阀门使之从零至最大值间变化。
而且，当期流量变化时，泵的压头、功率、及效率也随之变化。
因此要正确选择和使用离心泵，就必须掌握流量变化时，其压头、功率、和效率的变化规律、即查明离心泵的特性曲线。
用实验方法测出某离心泵在一定转速下的Q、H、n、N，并做出H-Q、n-Q、N-Q曲线，称为该离心泵的特性曲线。
1、扬程（压头）H（m）
分别取离心泵进口真空表和出口压力表处为1、2截面，列柏努利方程得：
pupu
z1?
1?
1?
H?
z2?
2?
2?
Hf
?
g2g?
g2g
因两截面间的管长很短，通常可忽略阻力损失项Hf，流速的平方差也很小故可忽略，则：
?
pp
H?
+H0
2
2
式中ρ：
流体密度，kg/m3；
?
g
p1、p2：
分别为泵进、出口的压强，Pa；u1、u2：
分别为泵进、出口的流速，m/s；z1、z2：
分别为真空表、压力表的安装高度，m。
由上式可知，由真空表和压力表上的读数及两表的安装高度差，就可算出泵的扬程。
2、轴功率N（W）
N=N电η电=0.95N电
其中，N电为泵的轴功率，η电为电机功率。
3、效率η（％）
泵的效率η是泵的有效功率与轴功率的比值。
反映泵的水力损失、容积损失
和机械损失的大小。
泵的有效功率Ne可用下式计算：
Ne?
HQ?
g故泵的效率为4、泵转速改变时的换算
泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。
但是，实际上感应电动机在转矩改变时，其转速会有变化，这样随着流量Q的变化，多个实验点的转速n将有所差异，因此在绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为某一定转速n?
下（可取离心泵的额定转速）的数据。
换算关系如下：
Q'?
Q
n?
n
?
?
HQ?
g
?
100%N
流量
n?
H?
?
H（）2
n扬程
n?
N?
?
N（）3
n轴功率
效率
?
?
?
Q'H?
?
gQH?
g?
?
?
N?
N
三，实验装置流程示意图
图2-1流体流动阻力与泵性能综合实验流程
1-水箱；2-离心泵；3-温度传感器；4-泵进口压力传感器；5-灌泵口；6-泵出口压力传感器；7-涡轮流量计；8-转速传感器；9-电动调节阀；
10-旁路闸阀；11-泵出口调节阀。
四，实验步骤及注意事项
（一）实验步骤
1.实验准备
（1）实验用水准备：
清洗水箱，并加装实验用水
（2）离心泵排气：
通过灌泵漏斗给离心泵灌水，排除泵内气体2.实验开始
（1）仪表自检情况，打开泵进口阀，关闭出口阀，试开离心泵，检查
电机运转时声音是否正常，离心泵运转的方向是否正确。
（2）开启离心泵，当泵的转速达到额定转速后打开出口阀。
（3）实验时，通过组态软件或仪表逐渐改变出口流量调节阀的开度，
使泵出口流量从30逐渐增大到90，每次增加5。
在每一个流量下，待系统稳定流动30s后，读取相应数据。
离心泵特性实验主要获取的实验数据为：
流量Q，泵进口压力P1，泵出口压力p2、电机功率N电、泵转速n，及流体温度t和测压点高度差H0（H0=0.15m）。
（4）实验结束，先关闭出口流量调节阀，再停泵。
然后记录下离心泵
的型号，额定流量、额定转速、扬程和功率等。
（二）注意事项
（1）一般每次实验前，均需对泵进行灌泵操作，以防止离心泵气缚。
同时注意定期对泵进行保养，防止叶轮被固体颗粒损坏。
（2）泵运转过程中，勿碰触泵主轴部分，因其高速转动，可能会缠绕
并伤害身体接触部位。
（3）不要在出口阀关闭状态下长时间使泵运转，一般不超过三分钟，
否则泵中液体循环温度升高，易生气泡，使泵抽空。
五，数据处理
表4-2离心泵特性测定实验数据处理表
处理步骤；（以第一组为例）
p?
p
H
（1）?
+H0=[231.1-（-5.1）]/9.81ρ+0.15g
查表得t1=20℃时，ρ1=998.2kg/m3t2=20℃时，ρ2=995.7kg/m3则ρ=ρ2+（ρ1-ρ2）（t-t2）/（t1-t2）
2
1
=995.7+（998.2-995.7）（27.2-30）/（20-30）=996.4（kg/m）
3
所以H=24.31m
（2）N=N电η电=0.95N电=
若实验时的转速与指定转速（n=2850r/min）有差异时，应将实验结果按式（4-8）、式（4-9）、式（4-10）和式（4-10）换算为指定转速的数据，如表4-2所示。
（3）
因为离心泵的特性曲线是某型号泵在指示转速下的H’-Q’、N’-Q’、η’-Q’线。
如下图所示：
六，实验结果分析与讨论
分析实验结果，判断泵最佳工作范围。
（略）针对结果做出合理地解释（略）
七，思考题
1、试从所测实验数据分析，离心泵在启动时为什么要关闭出口阀门？
答：
减小泵的启动功率，从而达到保护电机的目的。
2、启动离心泵之前为什么要引水灌泵？
如果灌泵后依然启动不起来，你认为可能的原因是什么？
答：
（1）防止气缚现象的发生
（2）水管中还有空气没有排除
3、为什么用泵的出口阀门调节流量？
这种方法有什么优缺点？
还有其他方法调节流量？
优点：
操作简单，但是难以达到对流量的精细控制。
4、泵启动后，出口阀如果打不开，压力表读数是否会逐渐上升？
为什么？
答：
不会，因为水不能运输上去
5、正常工作的离心泵，在其进口管路上安装阀门是否合理？
为什么？
答：
不合理。
容易产生节流损失产生压损压力降低，易造成汽蚀的发生
篇三：
离心泵性能实验报告
北京化工大学
化工原理实验报告
实验名称：
离心泵性能实验班级：
化工100学号：
姓名：
同组人：
实验日期：
XX.10.7
一、报告摘要：
本次实验通过测量离心泵工作时，泵入口真空表P真、泵出口压力表P压、孔板压差计两端压差?
P、电机输入功率Ne以及流量Q（?
V/?
t）这些参数的关系，根据公式
He?
H真空表?
H压力表?
H0、N轴?
N电?
?
电?
?
转、Ne?
Q?
He?
?
以及?
?
Ne可以得出
102N轴
?
du2?
p与雷诺数
Re?
离心泵的特性曲线；再根据孔板流量计的孔流系数C?
u/
00
?
?
的变化规律作出C0?
Re图，并找出在Re大到一定程度时C0不随Re变化时的C0值；最后测量不同阀门开度下，泵入口真空表P真、泵出口压力表P压、孔板压差计两端压差?
P，根据已知公式可以求出不同阀门开度下的He?
Q关系式，并作图可以得到管路特性曲线图。
二、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。
三、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。
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。
（1）泵的扬程He：
He?
H真空表?
H压力表?
H0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?
0.85m。
（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
1
泵的功率又比理论值高，所以泵的总效率为：
?
?
式中Ne——泵的有效效率，kW；Q——流量，m3/s；He——扬程，m；
NeQ?
He?
?
，Ne?
N轴102
?
——流体密度，kg/m3
由泵输入离心泵的功率N轴为：
N轴?
N电?
?
电?
?
转式中：
N电——电机的输入功率，kW
?
电——电机效率，取0.9；
?
转——传动装置的效率，一般取1.0；2.孔板流量计空留系数的测定
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，孔板锐孔直接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
22
2
努利方程，不考虑能量损失，可得：
u2?
u1?
p1?
p2?
gh或u22?
u1?
2?
2gh。
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
2
流体因局部阻力而造成的能量损失，用校正系数C后则有u22?
u1?
C2gh
对于不可压缩流体，根据连续性方程有u1?
u0S0
S1
2
经过整理后，可得：
u0?
C
2gh?
（
S02
）S1
，令C?
C?
（
S02
）S1
，则可简化为：
u0?
C02gh。
根据u0和S2，可算出体积流量Vs为：
Vs?
u0S0?
C0S02gh或
VS?
C0S0
2?
p
?
式中：
Vs——流体的体积流量，m3/s；
?
P——孔板压差，Pa；
S0——孔口面积，m2；
?
——流体的密度，kg/m3；
C0——孔流系数。
孔流系数的大小由孔板的形状，测压口的位置，孔径与管径比和雷诺数共同决定。
具体数值由实验确定。
当d0/d1一定，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、装置和流程
离心泵性能实验装置与流程图
1.孔板压降2.水温3.泵出口压力4.泵入口压力5电机功率以上测量数据显示在数字仪表箱上。
五、操作要点
本实验通过调节阀门改变流量，测得不同流量下离心泵的各项性能参数。
1.检查电机和离心泵是否运转正常。
打开电机电源开关，观察电机和离心泵的运转情况，
3
如无异常，就可切断电源，准备实验时使用。
2.
在进行实验前，首先要排气，开启泵排气完毕后，关闭排气阀，开始实验。
3.测泵特性。
固定频率（50Hz≈2900r/min），改变阀门开度，调节水流量从大到小，记录孔板压降、水温、泵出入口压力、电机功率相关数据，
4.测取10组以上数据并验证其中几组数据，若基本吻合后，可以停泵，同时记录下设备的相关数据（如离心泵的型号、额定流量、扬程和功率等）。
5.测管路特性。
调节流量至使压力表示数为20KPa左右固定不动，按变频器“△”或“▽”键改变电源频率，调节水流量从大到小，分别记录压力表、真空表及孔流计压降示数。
共测7组。
6．调节阀门开度，继续测量两组不同数据。
7．实验完毕，停泵，记录相关数据，清理现场。
六、实验数据处理
原始数据：
离心泵型号：
HG32-125管道离心泵管径：
26mm孔板流量计内径：
18mm水温：
23℃?
水?
997.56kg/m?
水?
0.9325mPa?
m
3
4
升级会员 