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化 工 原 理 实 验 报 告
实 验 名 称: 离心泵特性曲线测定
学 院: 材料***
专 业: 高分子材料与工程
班 级: 1901班
姓 名: 韩某某 学 号 ***104
同 组 者 姓 名:
指 导 教 师:
日 期:
实验一 离心泵特性曲线测定
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。离心泵的特性曲线是选择和使用离心泵的重要依据之一,其特性曲线是在恒定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率η与泵的流量V之间的关系曲线,它是流体在泵内流动规律的外部表现形式。由于泵内部流动情况复杂,不能用数学方法计算这一特性曲线,只能依靠实验测定。
1.扬程(压头)H
在泵进、出口取截面列柏努利方程:
+Hf
式中:p1,p2——分别为泵进、出口的压强 N/m2
ρ——流体密度 kg/m3
u1, u2——分别为泵进、出口的流量m/s
g——重力加速度m/s2
因两截面间的管长很短,通常可忽略阻力损失项Hf。当泵进、出口管径一样,上式简化为:
由上式可知:只要直接读出真空表和压力表上的数值,两表之间的高度差,就可以计算出泵的扬程。
2.轴功率N的测量与计算
电机输入到离心泵的轴功率可按下式计算:
式中,N轴——泵的轴功率,W;
N电——电机的输入功率,W;
η电——电机的效率,取0.94;
η转——传动装置的效率,取1。
由上式可知:测定泵的轴功率,只需测定电机的输出功率,乘上电机效率0.94即可。
3.效率η的计算
泵的效率η是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是单位时间内流体自泵得到的功,轴功率N是单位时间内泵从电机得到的功,两者差异反映了水力损失、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=HVρg
故 η=Ne/N=HVρg/N
4.转速改变时的换算
泵的特性曲线是在指定转速下的数据,就是说在某一特性曲线上的一切实验点,其转速都是相同的。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特定转速n下(可取离心泵的额定转速)的数据。换算关系如下: 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。
(1)根据实验数据处理表,在坐标纸上绘图:一定转速下的H~qv、N~qv、η~qv曲线
(2)分析实验结果,判断泵较为适宜的工作范围。
六、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?
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,可能的原因是什么?
3.泵启动后,出口阀如果打不开,压力表和真空表读数如何变化?为什么?
4.试分析,用清水泵输送密度为1200Kg/m3的盐水(忽略密度的影响),在相同流量下你认为泵的压力是否变化?轴功率是否变化?
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