文档介绍:化学工程与工艺专业
化工原理实验报告
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离心泵特性曲线测定 实验报告
一、实验目的
(1)了解离心泵的结构和性能,掌握离心泵的工作原理及其操作方法。
(2)掌握离心泵特性曲线的测定方法。
二、实验基本原理
泵是输送液体的设备,在选用泵时,一般是根据生产要求的扬程和流量,参照泵的性能来决定的。对一定类型的泵来说,泵的性能主要是指一定转速下,泵的流量、扬程、轴功率和效率等。
离心泵的性能可用特性曲线来表示,即扬程和流量的关系曲线,轴功率和流量的关系曲线,效率和流量的关系曲线。这一组关系曲线只能由实验测定。
实验时在泵的进、出口管上装有真空和压强传感器,在这两个测压点间列伯努利方程式可计算离心泵的扬程。其计算公式为:
H=h0+ pM-pVρg + u2-v22g +Hf (1)
当泵进、出口管径一样,两截面之间管路很短时阻力损失可忽略,且压力计和真空计安装在同一高度,上式可简化为:
H=pM-pVρg (2)
从式(2)可见,测量出泵进口管路上的压差,就可计算出泵提供给液体的扬程。按照管路特性曲线和泵特性曲线的交点为泵工作点的原理,改变管路阻力可以通过调节阀门开度来实现,使管路特性曲线上的工作点发生移动,再将一系列移动的工作点的轨迹连接起来,就是泵的扬程和流量的关系曲线。
实验中采用扭矩测功仪或马达—天平测功仪测定轴功率。采用扭矩测功仪可直接采集轴功率数据。
马达—天平测功仪测定轴功率P计算公式为:
P=2π×= (3)
通过调节阀门开度调节流量,由式(3)求取的数据或扭矩测功仪可直接采集轴功率数据,就可得出泵的轴功率和流量的关系曲线。
离心泵的有效功率可用下式计算:
Pe=qvρgH (4)
离心泵的效率为:
η=PeP (5)
通过调节阀门开度调节流量,由式(5)求取的数据就可得出泵的效率和曲线流量。
离心泵的特性曲线都是在一定的转速下测定的,本实验装置所用的电机其转速随流量的变化而变化。当转速变化小于20%,η不变,qv、H、P服从比例定律:
qv1qv2=n1n2 (6)H1H2=(n1n2) 2
(7)
P1P2=(n1n2) 3 (8)
因此需将实验测定的qv、H、P数据换算成同一转速下的qv、H、P才可用于计算和泵的特性曲线绘制。
三、实验装置与流程
四、实验内容
了解离心泵的操作方法,在实验过程中观察水位变化,从旁侧听仪器中是否有液体流动声音,直到停止继续下个操作步骤。
使用电脑测定离心泵的特性曲线,并测定多组数据作为原始和实验数据。
五、实验操作步骤记录
(1)开启总电源与各测试仪表的电源,校正仪表、关进水阀开出口园引水灌泵排气。(2)。
(3)将出口调节阀开至最大,在流量范围内合理布置实验点,要求由大到小取10组以数据。
(4)将流量调节至某-数值,待系统稳定后读取并记录所需实验数据(包括流量为零时数据)。
(5)将泵出口调节阀关闭后,断开电源开关,。
(6)关闭各测试仪表,关闭总电源。
六、实验原始数据记录
水温:℃ 转速:2900r/min
序号
流量(m3/h)
进口压力(KPa)
出口压力(KPa)
电机转速(r/min)
电机扭矩()
电机功率(KW)
1
-
2
-
3