实验二 离心泵特性曲线的测定?
“离心泵特性曲线的测定”系化工原理系统重点实验之一，凡选读化工原理课程及流体力学的学生，必须完成本项实验。?
本实验装置是根据实验的基本要求设计的。旨在使学生了解离心泵构造和操作，学会离心泵的特性曲线的测定方法。? 一、实验目的?
1、熟悉离心泵的结构、特性和操作，掌握实验组织方式；?
2、学会离心泵特性曲线的测定方法，正确掌握用作图法处理实验数据。?
二、基本原理?
离心泵是一种液体输送机械，它籍助于泵的叶轮高速旋转，使充满在泵体内的液体在离心力的作用下，从叶轮中心被甩至边缘，在此过程中液体获得能量，提高了静压能和动能。液体在离开叶轮进入壳体时，由于流动截面积的增大，部分动能变成静压能，进一步提高了静压能。流体获得能量的多少，不仅取决于离心泵的结构和转速，而且与流体的密度有关。当离心泵内存在空气，空气的密度远比液体的小，使离心泵所产生的离心力不足以在泵的进口处形成所需的真空度，无法吸入液体，该现象称为“气缚”。为了保证离心泵的正常操作，在启动前必须在离心泵和吸入管路内充满液体，并确保运转过程中尽量不使空气漏入。
离心泵的主要性能参数是扬程、流量、功率、效率和转速。在一定的转速下，离心泵的扬程、功率、效率均随流量的大小改变。扬程与流量的特性曲线H=f（Q）、功率消耗与流量的特性曲线N=f（Q）、以及效率与流
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量的特性曲线η=f（Q）是离心泵的三条特性曲线。它们与离心泵的设计、制造有关，必须由实验测定。
三条特性曲线中的Q和N由实验直接测定。H和η可通过公式计算。
由
伯
努
力
方
程
得
：
2u2?u12 H?H压强表?H真空表?h0?2g式中：
H—泵的扬程，m液柱；
H压强表—压力表测得的表压，m液柱； H真空表—真空表测得的真空度，m液柱； h0—压强表和真空表中心的垂直距离，m； u2—泵出口管内流体的速度，m/s； u1—泵进口管内流体的速度，m/s。 流体通过泵之后，实际得到的有效功率： ?? Ne?其中：
Ne—离心泵的有效功率，kW； Q—离心泵的输液量，m3/s； ρ—被输送液体的密度，kg/m3。 离心泵的效率： ??Ne NH?Q?? 102本实验N = 0.9241N电- 0.0454 式中：
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N －离心泵的轴功率，kW；
N电—电机的输入功率，kW。 三、实验装置和流程
11—马达 2—可拆式弹性联轴节 3—1BA-6型离心泵 4—进口球阀
25—水槽 6—排水阀 7—落水管
8—摆头式出水管口 9—弯头 10—透明涡轮流量变送器 11—涡轮流量计显示仪表 12—弯头 13—测压接咀
14—?形管压差计 15—计量槽 16—水位计和标尺 17—排水阀 18—水封旋塞 19—加水旋塞 20—出口阀
21—真空表 22—压力表 23—转速表 24—速度传感器 25—测功表 26—支架 27—测压接咀 28—溢流口
图2 实验装置流程示意图
四、实验内容
测定一定转速下的离心泵特性曲线。 五、实验步骤
1、检查水箱中是否有水。
2、关闭功率表、流量计等二次仪表及调节阀。
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3、灌泵：开启引水阀，反复开启和关闭放气阀，尽可能排除泵体内的空气，排气结束，关闭引水阀。
4、启动离心泵。 5、开启各仪表开关。
6、开启调节阀至最大开启度，由最大流量范围合理分割流量，进行实验布点。
7、由调节阀调节流量，每次流量调节稳定后，读取各组实验数据。 8、实验装置恢复原状（在灌水箱中要有水），并清理实验场地。 六、原始数据记录
进口管径 = 40mm 出口管径 = 40mm h0＝ t＝ ℃
流量Q（L序号 ／s） 1 2 3
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压力表（MPa） 真空表（MPa） 功率N电（kW） 转速n(1/min)
七、数据整理表
特性曲线是某指定转速下的特性曲线，如果实验时转速与指定转速有差异，应将实验结果用等比定律换算为指定转速n 1下的数值：
实测值 序号 Q（L／s） 1 2 3
八、实验报告?
1、将所取得的实验数据及通过计算求得的各参数在座标纸上作出三条特性曲线；?
扬程和流量的特性曲线H ～Q? 轴功率消耗和流量的特性曲线N ～Q? 效率和流量的特性曲线η～Q?
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换算到n 1= (1/min)时的值 H(m) N(kW) n(1/min) Q1(m3/h) H1(m) N1(kW) η（％）