离心泵性能测定实验报告

一、实验目的：

1、 了解离心泵的构造与特性，掌握离心泵的操作方法； 2、 测定并绘制离心泵在恒定转速下的特性曲线。

二、实验原理：

离心泵的压头H、轴功率N及功率η与流量Q之间的对应关系，若以曲线H～Q、N～Q、η～Q表示，则称为离心泵的特性曲线，可由实验测定。

实验时，在泵出口阀全关至全开的范围内，调节其开度，测得一组流量及对应的压头、轴功率和效率，即可测定并绘制离心泵的特性曲线。

2u2u12p2p1泵的扬程He有下式计算：Heh0hf

2gg而泵的有效功率Ne与泵效率η的计算式为：Ne＝Qheηg；η＝Ne/N

测定时，流量Q可用涡轮流量计或孔板流量计来计量。轴功率N可用马达－天平式测功器或功率来表测量。

离心泵的性能与其转速有关。其特性曲线是某一恒定的给定转速（一般nl＝2900PRM）下的性能曲线。因此，如果实验中的转速n与给定转速nl有差异，应将实验结果换算成给定转速下的数值，并以此数值绘制离心泵的特性曲线。换算公式如下：

当nn20%时，Q1QQHgnnn1He1He(1)2N1N(1)311e1n n n2 N1

三、装置与流程：

水由水箱1，经泵进口 阀2、离心泵4、出口阀8 9 涡轮流量计9，最后流 10 8 6 回水箱 7 3 5 4

2 1

四、操作步骤：

1、 熟悉实验装置及仪器仪表等设备，做好启动泵前的准备工作；将泵盘车数转，关闭泵进

口阀，打开泵出口阀并给泵灌水，待泵内排尽气体并充满水后，再关闭泵出口阀。 2、 启动离心泵，全开泵进口阀，并逐渐打开离心泵出口阀以调节流量。在操作过程稳定条

件下，在流量为零和最大值之间，进行8次测定。

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3、 在每次测定流量时，应同时记录流量计、转速表、真空计、压力表、功率测定器示值。

数据取全后，先关闭泵出口阀，再停泵。

五、实验数据记录和数据处理：

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泵入口管径d1 =40mm；出口管径d2 =40mm；h0 = 0.1m；水温T =25.0℃；ρ＝997.0kg/m；

μ=0.903mPa·s； V[m3

/h]=0.04855I[μA]； 直管长度l = 2 m；

表1 泵性能数据记录表 序号 流量标值 电机转速真空计压力表天平荷重 I /μA n/PRM P1/Mpa P2/Mpa P /g 1 40*5 2953 -0.037 0.05 600 2 35*5 2950 -0.027 0.095 590 3 30*5 2955 -0.02 0.125 565 4 25*5 2956 -0.016 0.145 535 5 20*5 2961 -0.011 0.15 490 6 15*5 2963 -0.009 0.145 450 7 10*5 2969 -0.006 0.14 405 8 5*5 2971 -0.005 0.182 380 9 5*5 2973 -0.005 0.182 370 10 10*5 2969 -0.006 0.18 420 11 15*5 2966 -0.008 0.145 440 12 20*5 2962 -0.012 0.14 490 13 25*5 2957 -0.016 0.115 510 14 30*5 2955 -0.02 0.12 550 15 35*5 2952 -0.028 0.09 585 16 40*5 2952 -0.034 0.045 600 由公式Q＝V=[m3/h]=0.04855I[μA]； He＝h0＋（P2－P1）/ρg

Ne＝Q×He×ρ×g N＝PLn/0.974 泵功率η＝Ne/N×100％

表2 泵性能数据处理表 流量 序号 Q/103×压头He/m 轴功率N/w 有效功率m3·s-1 Ne/W 效率η/％ 1 2.6972 8.995 885.72 237.05 26.76 2 2.3601 12.574 870.07 2.94 33.32 3 2.0229 14.925 834.62 295 35.35 4 1.6858 16.561 790.57 272.78 34.5 5 1.3486 16.561 725.3 218.22 30.09 6 1.0115 15.846 666. 156.59 23.49 7 0.67431 15.028 601.1 99.01 16.47 8 0.33715 19.22 5.37 63.31 11.22 9 0.33715 19.22 9. 63.31 11.51 10 0.67431 19.117 623.36 125.95 20.21 11 1.0115 15.743 652.39 155.58 23.85

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12 1.3486 15.1 725. 206.1 28.41 13 1.6858 13.494 753.88 222.26 29.48 14 2.0229 14.414 812.46 284.9 35.07 15 2.3601 12.165 863.28 280.51 32.49 16 2.6972 8.177 885.42 215.5 24.34 因为离心泵的性能与其转速有关，表2数据修正为下表3：（nt=2900PRM）

Qn1Q1He1g1Q

nH1He(n1n)2Nn13 1N(n)12 e

N1 表3. 泵性能数据修正表 流量 序号 Q/103×压头He/m 轴功率N/w 有效功率m3·s-1 Ne/W 效率η/％ 1 2.88 8.675 838.88 237.05 26.76 2 2.3201 12.151 826.58 2.94 33.32 3 1.9853 14.375 788.88 295 35.35 4 1.6538 15.94 746.48 272.78 34.5 5 1.3208 15.886 681.39 218.22 30.09 6 0.995 15.179 624.92 156.59 23.49 7 0.65863 14.337 560.16 99.01 16.47 8 0.3291 18.312 524.87 63.31 11.22 9 0.32887 18.287 510.37 63.31 11.51 10 0.65863 18.239 580.9 125.95 20.21 11 0.985 15.05 609.8 155.58 23.85 12 1.3204 14.993 680.93 206.1 28.41 13 1.6533 12.979 711.12 222.26 29.48 14 1.9853 13.883 767.93 284.9 35.07 15 2.3185 11.74 818.46 280.51 32.49 16 2.97 7.2 839.45 215.5 24.34 3

η/％He－Qη－ Q20502.01.818401.61.416 / mHe 141.012200.8N－Q100.6100.40.200.03.080.00.51.01.52.032.5Q / 10N / kW301.2

六、讨论：

1、 离心泵开启前，为什么要先灌水排气？

答：是为了除去泵内的空气，使泵能够把水抽上来。 2、 启动泵前，为什么要先关闭出口阀，待启动后再逐渐开大？而停泵时也要先关闭出口阀。 答：因为N随Q的增大而增大，当Q＝0时，N最小，因此，启动离心泵时，应关闭出口阀，使电动机的启动电流减至最小，以保护电机。启动后再逐渐开大，使为了防止管部收到太大的冲击。而停泵时也要先关闭出口阀，是为了防止水倒流。 3、 离心泵的特性曲线是否与连结的管路系统有关？

答：特性曲线与管路无关，因为测量点在电机两端，管路的大小、长短与流量无关，只是与流速有关。

4、 离心泵流量愈大，则泵入口处的真空度愈大，为什么？ 答：流量越大，泵的有效功率就越大，由公式

2u2u12p2p1Heh0hf

2gg22pp1u2u12p2u2u12p2可得：He增大，1也增大 h0hf gg2gg2gg5、 离心泵的流量可由泵出口阀调节，为什么？

答：因为当阀小时，管阻大，电机的有效功率低，流量低。同理，当阀开大时，管阻小，电机的有效功率高，流量高。

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