离心泵特性曲线测定实验台指导书

实验目的
熟悉离心泵综合实验台的结构和基本原理。
掌握利用实验装置进行离心泵特性曲线测定实验的实验方法。
通过实验测得数据得出H—Q，N—Q和η—Q曲线。
实验装置
试验台的结构如图所示。

试验台的结构示意图
1.传感器 2.电机（1） 3.水泵（1） 4.串联管路及阀门 5.出水阀（泵1）6.压力表 7.真空表 8. 出水阀（泵2） 9. 真空表 10. 压力表 11.文丘里流量计 12.转向漏斗 13.计量水箱 14.调试排空水箱 15.排水阀 16.测量水箱放水阀 17.进、排气阀 18.水箱 19.排水阀 20.实验台支架 21. 电机（2） 22. 水泵（2）  23.吸水管 24. 进水阀（泵1） 25. 进水阀（泵2）
实验台主要由水泵1（用以测泵特性及串并联实验）、水泵2（用以测泵的汽蚀余量和串并联实验）。水箱、文丘里流量计、计量水箱、真空表、真空压力表、压力表，管道及阀门等组成。泵1的驱动电机，其转子的轴固定的轴承上，而其定子是悬浮的，在测定水泵特性曲线时，电机通电，定子和转子产生感应力矩，使转子旋转，驱动泵的叶轮转动；利用压力传感器测定出电机的工作力矩M;再用转速表测出电机的转速n(转速表自备)，学生实验时，也可用电机标牌上给出的转速，其误差小于2%。即可算出泵的输入功率M。实验时，利用各阀门的开、关和调节，形成泵1的单台泵工作回路，在不同流量下，测定一组相应的压力表、真空表、和流量计的差压计的读数（或利用计量水箱和秒表来计量），以及电机的转速n,测力矩M，即可得出一组泵的流量Q、扬程H,实用功率N等数据，可以绘出泵的H-Q,N-Q和η-Q等特征曲线。
三、实验原理
1、H—Q曲线
根据实验内容要求，在相应位置建立能量方程。
利用阀门调节流量，测定H、Q的数值。Q用计量水箱和秒表测定；H值可由下式计算：

式中：H——扬程[m]
——压力表读数，[Mpa] ，换算成水柱高，[m]
 ——真空表读数，[Mpa] ，换算成水柱高，[m]
——压力表至真空表接出点之间的高度，[m]
——水的重度，等于密度和重力加速度的乘积。[]
 ——泵进口流速，一般进口和出口管径相同， 所以

逐次改变阀门的开度，测得不同的值和其相应得水头值（和值），在Q—H坐标系中得到相应的若干测点，将这些点光滑地连接起来，即得水泵得H—Q曲线。
2、N—Q曲线
测定泵在不同流量时的泵输入功率（为电机的输出功率），绘制N—Q曲线。
泵的实用功率，
          
式中：——相应工况下的感应力矩， [N.m]
      ——相应工况下的电机（泵）旋转角速度
      ——相应工况下的电机（泵）旋转速度，[转/分]
逐次改变阀门的开度，测得不同的值和其相应泵实用功率值，在Q—N坐标系中得到相应得若干测点，将这些点光滑地连接起来，即得水泵得N—Q曲线
3．η—Q曲线
利用H—Q和N—Q曲线，任取一个值可以得出相应的和值，由此可得该流量下得相应效率值：

取若干个值，并求得相应和值，即可算出其相应的值，在Q—η坐标系中可光滑地连出泵的η—Q效率曲线。
对于文丘里测流量，按以下公式计算：

其中，表示体积流量，；
文丘里流量计的流量系数，按1.15算；
文丘里管大径，；
文丘里管小径，；
文丘里管两端压差，；
 水的密度，
四、实验步骤
1、泵的特性实验
（1）试验前准备
①将水箱注满水
②拧开泵1的充水孔盖，向水泵充水，直到泵体内充满水为止（此时，应关闭进口阀24）
③关闭阀门25，4，8；打开阀门5。
（2）进行试验
①启动泵1。泵运转后，即打开阀门24，再关闭阀门5。此时，流量为0，为空载状态。测量压力表6，真空压力表7的读数，并测出电机转速n（转速表由用户自备）和力矩（N）。
②打开阀门5至一定开度，水泵开始给水，再测读压力表6、真空压力表7、流量计的读数，并测定电机的转速n和力矩N。泵的流量也可用计量水箱和秒表（用户自备）来测量。
③逐步开大阀门5，改变泵的流量（一般改变10-15次），在每一流量下，测量并记录上述试验数据。
这样，可以测得相应于不同流量下的试验数据，从而就可以绘出泵的特性曲线。
五、实验数据记录与报告编写
 1、实验台的主要指标和参数
离心泵：
型号：                          最大扬程：         m
最大流量：                 泵进口管径d:       mm
电机额定功率：     KW          电机额定转速：     转/分
文丘里管流量系数K =0.98
2、实验数据可记录在如下的表格中：

No	M(Mpa)	V(Mpa)	力矩（N.M）	n(转/分)	Q（Kg/s）	备注
					W（立方）t（秒）
1
2
3
4
5
6

  3、实验数据处理记录在如下的表格中：

No	压头H（m）	轴功率N（KW）	泵效率η（％）	流量Q（m3/s）	备注
1
2
3
4
5
6

3、实验报告编写
实验报告应认真编写，内容主要包括：
（1）、简要说明实验目的、实验原理、实验方法及过程。
（2）、根据实验数据处理结果，在坐标系中点出测试点，最后光滑地绘制出H—Q，N—Q和η—Q曲线。（可以在一张图上绘出）
（3）、论述一下对实验装置和实验方案的评价，提出自己的设想和建议。
六、思考题
1、哪些因素会影响到离心泵的特性曲线？
2、试分析离心泵特性曲线的规律？
3、选择离心泵的基本原则与基本步骤是什么？
4、本实验离心泵启动前要注意什么？