离心泵的性能测试

姓名：张伟 班级：食品科学1201 学号：3120901018

一、实验目的

1、熟悉离心泵的操作，了解离心泵的结构和特性. 2、学会离心泵特性曲线的测定方法。

3、了解单级离心泵在一定转速下的扬程、轴功率、效率和流量之间的关系。

二、实验原理

离心泵的特性主要是指泵的扬程、功率、效率和流量，在一定的转速下，离心泵的扬程、功率、效率和流量均随流量的大小改变。即扬程和流量的特性曲线He=f(Qe)；功率消耗和流量的特性曲线N轴=f(Qe)；即效率和流量的特性曲线η=f(Qe) 。这三条曲线为离心泵的特性曲线。他们与离心泵的涉及、加工情况有关，必须由实验测定。

三条特性曲线中的Qe 和N轴由实验测定。He和η由以下各式计算，由伯努利方程可知：

u02−u12

He=H压强表+H真空表+h0+ 2g式中：

He————泵的扬程（m——液柱）

H压强表————压强表测得的表压（m——液柱） H真空表————真空表测得的真空度（m——液柱） h0————压强表和真空表的垂直距离（m） u0————泵的出口内流体的流速（m/s） u1————泵进口管内流体的流速（m/s） g————重力加速度(m/s)

流体通过泵之后，实际得到的有效功率:Ne=

HeQeρ102

2

；离心泵的效率：𝜂=N𝑒。在实验中，泵轴

𝑁

的轴功率有所测得的电机的输入功率N入计算：N轴=η传η电N入。 式中：

Ne————离心泵的有效功率（kw） Qe————离心泵的输液量（m/s） ρ————被输液体的密度(Kg/m)

33

N入————电机的输入功率（kw） N轴————离心泵的轴功率（kw） η————离心泵的效率

η传————传动效率，联轴器直接传动取1.00 η电————电机效率，一般取0.90

三、实验装置和流程

1、装置 1）被测元件：

12BL−6型离心泵————进口管径ϕ40mm，出口管径ϕ25mm 2）测量仪表：

真空表————精度1.5级；量程0~-0.1MPa 压力表————精度1.5级；量程0~0.4MPa

流量表————精度0.5级；量程1.6~10 m/h(LM-25涡轮流量计) 功率表————精度级；量程±0.5%F.S（DP3（1）—W1100（单相））

MDD智能流量仪————装置I的仪表常数为324.79次/升，装置II的仪表常数为324.91次/升。 3）循环水箱 2、流程

10 9 5 1 8 7 2 6 4 3 3

1

1）离心泵 2)真空表 3）压力表 4)流量计 5）循环水箱 6）引水阀 7）上水阀 8）调节阀 9）排水阀 10）底阀

四、实验步骤

1.打开上水阀门，水箱充水至80%。

2．关闭功率表、流量计的二次仪表级调节阀。

3.开启引水阀，反复开启和关闭放气阀，尽可能排出泵体内的空气。排气结束，关闭引水阀。 4.启动离心泵（首先检查泵轴是否转动，全关阀8，后启动）。 5．开启各仪表开关。

6.开启调节阀至最大开启度，有最大流量范围合理分割流量，进行实验布点。 7.有调节阀调节流量，每次流量调节稳定后再读取各实验数据。 8.实验装置恢复原状，并清理实验场地。

五、实验数据记录

实验装置号：____II___,电机转速： 2900r/min ,进口管径：___40mm______ 出口管径：_25mm_______,仪表常数:____324.91____次/升，水温：____22.8______, 功率表系数____3____,h0=_____0m_____。

序号 流量仪读数（次/s） 压力表读数Mpa 真空表读数Mpa 功率表读数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1071 943 833 737 635 520 410 310 210 105 0.134 0.120 0.172 0.184 0.195 0.208 0.210 0.214 0.216 0.218 0.034 0.025 0.020 0.018 0.014 0.010 0.008 0.006 0.004 0.003 410 380 368 346 324 296 270 250 232 213 六、实验数据处理

序号 流量 流速（m/s） H表压 m H真空压 m 有效功率Ne kw 效率η% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 m3/m3/h u1 u0 s 0.0011.862.624 6.719 13.701 3.476 19.129 330 7 0.0010.442.311 5.916 12.269 2.556 16.339 290 8 0.009.230 2.041 5.226 17.586 2.045 20.812 256 0.008.166 1.806 4.623 18.813 1.840 21.578 227 0.007.036 1.556 3.983 19.938 1.431 22.055 195 0.005.762 1.274 3.262 21.267 1.022 22.750 160 0.004.3 1.005 2.572 21.472 0.818 22.575 126 0.003.435 0.760 1.945 21.880 0.613 22.657 095 0.002.327 0.515 1.317 22.085 0.409 22.569 065 0.001.163 0.257 0.659 22.2 0.307 22.615 032 数据处理结果如表所示，以序号1为例写出计算过程。 流量仪表读数

扬程He m 轴功率N kw 0.6169 1.1070 55.73 0.40 1.0260 45.22 0.5221 0.9936 52. 0.47 0.9342 51.26 0.4217 0.8748 48.21 0.3562 0.7992 44.57 0.2787 0.7290 38.23 0.2115 0.6750 31.34 0.1427 0.62 22.78 0.0715 0.5751 12.43 1071

Qe===0.00330m3/s=11.867m3/h

流量仪表常数×1000324.91×1000u1=u0=

H表压

Qe×4

=2.624m/s

π×0.0402Qe×4

=6.791m/s

π×0.0252压力表读数×1060.134×106===13.701m

ρg998×9.8真空表读数×1060.034×106

===3.476m

ρg998×9.8

H真空表

u02−u126.7912−2.6242

He=H表压+H真空表+h0+=13.701+3.476+0+=19.129m

2g2×9.8Ne=

HeQeρ19.129×0.0033×998==0.6169kw 102102N轴=η传η电N入=1.0×0.90×0.410×3=1.1070kw

η=

Ne0.6169

×100%=×100%=55.73% N轴1.1070七、实验结果级讨论

1、绘出所测离心泵的特性曲线图，并与制造厂的特性曲线图比较？ 答：轴功率N（kw） 效率η1.20001.00000.80000.60000.40000.20000.00000.000y = -0.0049x2+ 0.0985x + 0.0267R² = 0.9556y = -0.0502x2+ 0.3327x + 22.192R² = 0.98y = -0.0001x2+ 0.0526x + 0.5048R² = 0.99712322.52221.52120.52019.51918.5轴功率N kw效率η%扬程He m多项式(轴功率N kw)多项式(效率η%)多项式(扬程He m)2.0004.0006.0001838.00010.00012.00014.000流量Qe(m/s) 2、试验中如何根据压力表的读书来调节流量使流量的分布比较均匀？

答：先读出最大的流量仪读数，再选定一个最小值，将间段分为10份，每次降低一份这样的流量仪读数即可。

3、离心泵开启前为什么要灌泵？

答：因为离心泵在液面之上，启动前管内存在空气，由于空气密度较小，在相同的压降下，空气柱上升的高度远小于水的上升高度，造成水无法被吸入泵内，以至于液体不能被输出，此现象成为气缚现象，所以使用前必须灌泵。

4、为什么离心泵启动时要关闭出口阀和拉下功率表的开关?

答：因为泵启动时的功率很大，电流也很大，关闭功率表可保护功率表，而功率大小与流量有关，关闭出口阀使负载流量为0，可减小泵的功率，减小电流。 5、开启工作的离心泵，在其进口管上设阀门是否合理，为什么？

答：实验中的阀门是用来调节流量使用，是合理的，而实际使用中则可不必。

6、为什么在离心泵的进管口下端安装底阀？从节能观点上看，底阀的装设是否有利？你认为如何改进？

答：安装底阀是为了在泵结束工作后，阻止水的回流，减少灌泵的次数。但底阀的阻力损失系数较大，会增大能耗，可以使泵安装高度低于液面使水自动流入泵内代替灌泵，不用底阀。