泵特性综合实验系统指导书与报告

泵特性综合实验系统 指导书与实验报告

浙江大学

毛 根 海

国 家 工 科

力 学 基 地 水 利 实 验 室

2006年6月

单泵特性曲线测定实验 指导书与实验报告

一、实验目的与要求

1、掌握水泵的基本测试技术，了解实验设备及仪器仪表的性能和操作方法； 2、测定 P—100自吸泵单泵的工作特性，作出特性曲线；

二、仪器简介

1、仪器装置简图如图2.1所示。（单泵实验选定1#泵为实验泵）

图2.1 泵特性综合实验仪装置图

1．5#流量调节阀 2．2#实验泵 3．功率表 4．1# 实验泵 5．4#流量调节阀 6．输水管道 7．文透利流量计 8．压差电测仪 9．蓄水箱 10．2#泵压力表 11．2#泵稳压罐 12．光电转速仪 13．2#进水阀 14．3#进水阀 15．1#泵稳压罐 16．进水管道 17．压力真空表 18．1#泵压力表 19．1#进水阀

2、实验条件设置： 单泵特性曲线测定实验，选定1#泵作为实验泵，需关闭2#、3#、5#阀门。

1

三、实验原理

对应某一额定转速n，泵的实际扬程H，轴功率N，总效率η与泵的出水流量Q之间的关系以曲线表示，称为泵的特性曲线，它能反映出泵的工作性能，可作为选择泵的依据。

泵的特性曲线可用下列三个函数关系表示

H = f1(Q)； N = f2(Q)； η = f3(Q)

这些函数关系均可由实验测得，其测定方法如下：

1)、流量Q（10-6 m3/s）

用文透利流量计7、压差电测仪8测量，并据下式确定Q值

Q = A(Δh)B （1）

式中： A、B —— 预先经标定得出的系数，随仪器提供；

Δh —— 文丘里流量计的测压管水头差，由压差电测仪8读出

（单位cm水柱）；

Q —— 流量（10-6m3/s）

2)、实际扬程H（m水柱）

泵的实际扬程系指水泵出口断面与进口断面之间总能头差，是在测得泵进、出口压强，流速和测压表表位差后，经计算求得。由于本装置内各点流速较小，流速水头可忽略不记，故有：

H = 102 (hd - hs) （2）

式中 H —— 扬程（m水柱）；

hd —— 水泵出口压强（MPa）；

hs —— 水泵进口压强（MPa），真空值用“－”表示。 3)、轴功率（泵的输入功率）N（W）

N?P0??电 （3） P0?K?P （4）

2

PPPη电?[a(0)3?b(0)2?c(0)?d]/100 （5）

100100100式中：K —— 功率表表头值转换成实际功率瓦特数的转换系数；

P —— 功率表读数值（W）；

?电—— 电动机效率；

a、b、c、d —— 电机效率拟合公式系数，预先标定提供。

4)、总效率η

η?ρgHQ?100% （6） N式中： ρ —— 水的容重1000 kg/m3；

g —— 重力加速度（g = 9.8 m/s2）。

5)、实验结果按额定转速的换算

如果泵实验转速n与额定转速nsp不同，且转速满足(n?nsp)/nsp?100%?20%，则应将实验结果按下面各式进行换算；

Q0?Q(nspnnn) （7） )2 （8） )3 （9）

H0?H(N0?N(nspnsp?0?? （10）

式（7）~ （10）中带下标“0”的各参数都指额定转速下的值。

四、实验步骤与方法

1）实验前，必须先对照图2.1，熟悉实验装置各部分名称与作用，检查水系统和电系统的连接是否正确，蓄水箱的水量是否达到规定要求。记录有关常数。

3

2）泵启动与系统排气：全开1# 、4#阀，启动1# 实验泵，再打开功率表开关（泵启动前，功率表开关3一定要置于“关”的位置）。待输水管道6中气体排尽后，关闭4#阀，排除电测仪8中压差传感器两连接管内的气泡。

3）压差电测仪8调零：在4#阀全关(即流量为零) 状况下，电测仪应显示为零，否则应调节其调零旋钮使其显示为零。

4）在1# 阀全开情况下，调节4#阀，控制1# 实验泵的出水流量。

5）测记功率表3的表值，同时测记电测仪8、压力表18与真空压力表17的表值。

6）测记转速：将光电测速仪射出的光束对准贴在电机转轴端黑纸上之反光纸，即可读出轴的转速。转速须对应每一工况分别测记。

7）按上述步骤4)～6)，调节不同流量，测量7 ～ 13次。

8）在4#阀半开情况下（压力表18读数值约在0.05MPa左右），调节1#进水阀来控制泵的出水流量，在不同开度下，按上述第4、5、6步骤测量2～ 3次，其中一次应使真空压力表17之表值达 -0.07 MPa左右。

9）实验结束，先关闭功率表电源，再关闭水泵电源，检查电测仪8是否为零，如不为零应进行修正。最后关闭电测仪电源。

五、实验成果及要求

1）有关常数 实验装置台号No. 2 流量换算公式系数 A = B = 电动机效率换算公式系数：

a = b = c = d =

功率表转换系数 K =

泵额定转速 nsp = (r/min)

4

四、实验步骤与方法

1）实验前，必须先对照图3.1，熟悉实验装置各部分名称与作用，检查水系统和电系统的连接是否正确，蓄水箱的水量是否达到规定要求。记录有关常数。

2）压差电测仪8调零：在流速为零状态下，压差电测仪8显示数值应为零，否则应调节其调零旋钮使其显示为零。

3）测定1# 实验泵流量 ~ 扬程：关闭2#、3#、5#阀，全开1#阀，关闭2# 实验泵，开启1# 实验泵，开启4#阀，待流量稳定后，测记流量(即压差电测仪8表值)及扬程(即压力表18表值与压力真空表17表值之差)。调节4#阀开度，改变流量，在不同流量下重复测量7~10次，分别记录相应流量、扬程。

4）测定2# 实验泵流量 ~ 扬程：先关闭1# 实验泵，再关闭3#、4#阀，全开1# 、2#阀，开启2# 实验泵，调节5#阀，改变流量多次，每次分别使流量达到上述第3步各次设定的流量值(即压差电测仪8表值对应相等)，测记各流量下扬程(即压力表10表值与压力真空表17表值之差)。

5）测定1# 、2# 实验泵串联工作流量 ~ 扬程：先关闭2# 实验泵电源，再关闭2#、4#阀，全开1#、3#阀，同时开启1# 、2#实验泵，调节5#阀，改变流量多次，每次分别使流量也达到上述第3步设定的流量(即压差电测仪8表值对应相等)，测记各流量下扬程(即压力表10表值与压力真空表17表值之差)。

6）实验结束，先打开所有阀门，再关闭水泵电源，检查电测仪8是否为零，如不为零应进行修正。最后关闭电测仪电源。

7）根据实验数据分别绘制单泵与双泵流量Q ~ 扬程H特性曲线。

10

五、实验成果及要求

1）有关常数 实验装置台号No. 流量换算公式系数： A = B = 2）记录及计算表格

表3 串 联 实 验 记 录 表

# # 流 量 1实验泵 2实验泵 Σ 串联工作 项目 电测仪 压力表 真空表 总扬程 流 量 压力表 真空表 扬程 压力表 真空表 扬程 ?h H1 + H2 Q H H H 12序号 (cmHh(MPa) h(MPa) h(MPa) h(MPa) h(MPa) h(MPa) dsdsds(m) 2(ml/s) (m) (m) (m) ×10-2 ×10-2 ×10-2 ×10-2 ×10-2 ×10-2 O) 1 76 0.060 0 0.063 0 0.123 0 2 79 0.06 0.061 0 0.119 0 3 94 0.049 0.052 0 0.110 0 4 109 0.039 0.044 0 0.077 0 5 124 0.030 0.028 0 0.051 0 6 135 0.022 0.020 0 0.043 0 7 155 0.005 0.011 0 0.018 0 8 9 10 11 11

六、试验分析与计论

1）结合实验成果，分析讨论两台同性能泵在串联工作时，其其扬程能否增加一倍？试分析原因。

2）试分析泵串联系统中两泵之间的管道损失对实验数据的影响。

3）当两台泵的特性曲线存在差异时，两泵串联系统的特性曲线与单泵的特性曲线之间应当存在怎样关系？

4）若要将Q ~ H曲线转换成Q0 ~ H0曲线，应如何实验？实验结果有和异同？

12

双泵并联实验 指导书与实验报告

一、实验目的与要求

1）掌握并联泵的测试技术；

2）测定 P—100自吸泵在双泵并联工况下扬程H ~ 流量Q特性曲线，掌握双并联泵特性曲线与单泵特性曲线之间的关系。

二、仪器简介

1、仪器装置简图如图4.1所示。

图4.1 双泵并联实验装置图

1．5#流量调节阀 2．2#实验泵 3．功率表 4．1# 实验泵 5．4#流量调节阀 6．输水管道 7．文透利流量计 8．压差电测仪 9．蓄水箱 10．2#泵压力表 11．2#泵稳压罐 12．光电转速仪 13．2#进水阀 14．3#进水阀 15．1#泵稳压罐 16．进水管道 17．压力真空表 18．1#泵压力表 19．1#进水阀

2、实验条件设置：关闭功率表。在关闭3#阀，开启1#、2#、4#、5#、阀状态下，开启1# 实验泵与2# 实验泵，两台实验泵形成并联工作回路。

13

三、实验原理

两台或两台以上的水泵向同一压力管道输送流体的工作方式，称之为水泵的并联工作。

水泵在并联工作下的性能曲线，就是把对应同一扬程H值的各个水泵的流量Q值叠加起来。若两台或两台以上水泵的性能曲线函数关系已知，分别为H 1= f1(Q1)、H 2= f1(Q2)、?，这样就可得到两台或两台以上水泵并联工作的性能曲线函数关系：

H = f’1(Q1+ Q2)

这些函数关系均可由实验测得，其测定方法如下：

1) 流量Q（10-6 m3/s）

用文透利流量计7、压差电测仪8测量，并据下式确定Q值

Q = A(Δh)B

式中： A、B —— 预先经标定得出的系数，随仪器提供；

Δh —— 文丘里流量计的测压管水头差，由电测仪8读出（单

位cm水柱）；

Q —— 流量（10-6m3/s）

2) 实际扬程H（m水柱）

泵的实际扬程系指水泵出口断面与进口断面之间总能头差，是在测得泵进、出口压强，流速和测压表表位差后，经计算求得。由于本装置内各点流速较小，流速水头可忽略不记，故有：

H = 102(hd - hs)

式中：H —— 扬程（m水柱）；

hd —— 水泵出口压强（MPa）；

hs —— 水泵进口压强（MPa），真空值用“－”表示。

四、实验步骤与方法

1）实验前，必须先对照图4.1，熟悉实验装置各部分名称与作用，检查水系

14

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/mkqf.html