离心泵性能试验报告带数据处理

完美WORD格式专业整理分享实验三.离心泵性能实验姓名：杨梦瑶 学号：1110700056实验日期 2014年6月6日同组人：陈艳月黄燕霞刘洋覃雪徐超张骏捷曹梦环左佳灵预习问题：1. 什么是离心泵的特性曲线？为什么要测定离心泵的特性曲线？答：离心泵的特性曲线：泵的H“ P、q与Qv的关系曲线，它反映了泵的基本性能。要测 定离心泵的特性曲线是为了得到离心泵最佳工作条件，即合适的流量范围。2. 为什么离心泵的扬程会随流量变化？答：当转速变大时八沿叶轮切线速度会增大，当流虽:变大时，沿叶轮法向速度会变大，所 以根据伯努力方程，泵的扬程：H= (u22-up) /2g + (p2.Pl)/pg + (z2- Zi) +Hf沿叶轮切线速度变大，扬程变大。反之，亦然。3. 泵吸入端液面应与泵入口位置有什么相对关系？答：其相对关系由汽蚀余量决定，低饱和蒸气压时，泵入II位置低于吸入端液面，流体 可以凭借势能差吸入泵内；高饱和蒸气压时，相反。但是两种情况下入门位置均应低于允许 安装高度，为避免发生汽蚀和气缚现象。4. 实验中的哪些量是根据实验条件恒定的？哪些是每次测试都会变化，需要记录的？哪些 是需要最后计算得出的？答：恒定的量是：泵、流体、装置；每次测试需要记录的是：水温度.出I表压、入口表压、电机功率；需要计算得出的：扬程、轴功率、效率、需要能量。一、实验目的：1. 了解离心泵的构造，熟悉离心泵的操作方法及有关测量仪表的使用方法。2. 熟练运用柏努利方程。3. 学习离心泵特性曲线的测定方法，掌握离心泵的性能测定及其图示方法。4. 了解应用计算机进行数据处理的一般方法。二. 装置流程图:1水箱 2 PtlOO温度传感器 3入口压力传感器 4真空表 5离心泵 6圧力表7出口压力传感器 8 48X3不锈钢管图9孔板流虽计d=24mm 10压差传感器11涡轮流虽计12流呈调节阀 13变频器三. 实验任务：1. 绘制离心泵上一定转速下的H (扬程)、Q (流量)；N (轴功率)、Q； n (效率)、Q三条 特性曲线。2. 绘制不同频率下离心泵管路特性曲线四. 实验原理：1. 离心泵的性能参数取决于泵的内部结构，叶轮形式及转速，在恒定转速下，离心泵的性 能一一扬程.功率和效率与其流量呈一定的函数关系。通常用水做实验测出它们之间的 关系以曲线表示，即氐Q、gQ、HQ称为离心泵的特性曲线。在实验中只要测出 泵的流量、进I与出口压力和泵消耗的功率，即可求出泵的特性曲线。根据流体力学方程，亦即柏努利方程：在离心泵进II、出丨I之间进行能量衡算，贝I： Ui2/2g + p)/pg + zi + H= u22/2g + p2/pg + z2 +Hf (m)H= (u22-ur) /2g + (p2.pi)/pg + (z2-Zi) +Hf (m)由于：阻力损失Hf可以忽略，贝lj：H= (u22-ul2 ) /2g + (p2- pl) / pg + (z2- zl)(m)Ne= QHpgn=Ne/NX100%pl进 I I压力,Mpa,p2出I压力，MPa,H扬程、m,1. Q流量,m3/s,Ne有效功率,W,N轴功率，W2. 管路特性是指输送流体时，管路需要的能量H (即从A到E流体机械能的差值+阻力损 失)随流量Q的变化关系。本实验中，管路需要的能量与泵提供给管路的能量平衡相等, 计算H的方法同He：3. H =比=H出口表压一日进口表圧+ 2mH2O4. 虽然计算方法相同，但二者操作截然不同。测量He时，需要固定转速，通过调节阀门 改变流量；测量H时，管路要求固定不动，因此只能通过改变泵的转速来改变流量。五、实验准备操作：离心泵的开启5. 开启总电源，使配电箱带电；打开配电箱上泵开关，使变频器带电6. 调节变频器为手动。在变频器通电后，按“P”键，当显示“rOOOO”时，按“”或“” 键找到参数“P0700S再按键，调节“”或“ ”键将其参数值改为1 (调成“自动”时该参数设置为“5”)，按存”键将新的设定值输入；再通过“或“键找到参数P1000,用同样方法将其设置为“1”；按“Fn”键返回到“rOOOO”,再按 键退出。7. 流量调节阀和双泵并联阀门处于关闭状态。手动按下变频器控制面板上“绿色按钮”启 动水泵，再按“”或“键改变电源频率，使其示数为“50.00,完成离心泵启动。六、实验步骤：1. 检查电机和离心泵是否正常运转。打开电机的电源开关，观察电机和离心泵的运转情况, 如无异常，就可切断电源，准备在实验时使用。2. 泵特性曲线数据测定。开启离心泵，调节流量调节阀，由小到人逐渐增人流量，按讲义 规定测取10组水流量、水温度、功率、进II表压、出II表压数据，注意在数据稳定后 再读取记录。3. 管路特性曲线测定。固定一个阀门开度，通过变频器间隔4Hz调节频率由50到10Hz测取11组水流量、 进口表压、出口表压数据。改变阀门开度，重复上面操作，得到另外两条不同阀门开度下的管路特性曲线4. 实验测定完毕，最后按变频器控制面板上“红色按钮”停泵，同时记录下设备的相关数 据（如离心泵型号、额定流量、扬程、功率等），关闭配电箱上泵开关和总电源开关。七、数据记录及处理：1.测量并记录实验基本参数:离心泵流量：1.2-7.2nP/h离心泵额定功率：0.55kW离心泵扬程：21.13m实验液体：水实验数据记录及整理：泵特性（转速）:序 号水流量Q/m-h1水温度 T/9出口 表压P2/niHzO入口 表压P1/血0电机 功率 N/kf扬程 H/mlLO轴功率 /kW效率时10.627.020.60.20.4720.60.4237.7472127.120.20.20.4820.20.43212.3931.627.319.60.20.5119.60.4591&104227.519.20.20.5419.20.48620.9352.52&41&60.10.561&70.50424.57632&71&10.10.591&20.53127.24742&917.00.10.6517.10.58530. 9785.529.115.000.7215.20.64834.17(0工泵的特性曲线1 管路特性T （阀门开度）：管路特性1OZIF/H3.54.5Q/mSh-15.56.5序 号频率 /Hz水流量水温度t/*c出口表压P2/mH入口表压 Pl/nHiO需要能量 H/mttO1506.3529.713.7-0.114.02165.8729.811.8012.03425.3830.010.0010.24384.8730. 18.208.45344.3530.26.60.16.76303.8330.25.20.15.37263.3130.34.00.14.18222.7730.32.90.13.09182.2230.32.00.22.0101 11.6630.31.20.21.2管路特性曲线扬程H流呈Q1管路特性-2 （阀门开度）：序 号频率/Hz水流量水温度T/*C出口表压P2/mH入口表压Pl/mH需要能量 H/mHaO1503. 8830. 117.20. 117.32163. 5830. 514.70. 114.83423. 2830.612.40. 112.54382. 9730.610. 20. 110. 35342. 6630. 78.20. 18.36302. 3130. 76.40. 26.47262.0230. 74.90. 24.98221.6930.83.50. 23.59181.3530.82.40. 22.4101 11.0130.91.50. 21.5管路特性2 H-Q -H-Q1.002.003. 004.00Q/nhl管路特性曲线扬程H-流量Q 216-,14.H-Q管路特性-2丿12-0orLWH管路特性-11 I2 3Q(m3/h-1)数据处理过程：以每组数据的第一组数据为例，计算过程如下：本实验中，管路需要的能宜与泵提供给管路的能量平衡相尊，计算H的方法同He：H =比=H出口表斥-H进口表压+ 2毗0泵特性曲线物理量计算：扬程耳：水在该温度下的密度：Q = (1.205 0.04x(25.8 20)RgF)X1000 = 973kgmHe=H入ii删+z= H ihiimaH 入门i +02mH9= (20.6-0.2+0.2) 111H2O =20.6 niH?O轴功率：N=N 电机 X 90%=047kWX 90%=0423kWNHQpg 20.6x0.6x973x9.81 innn/ 泵的效率：/? = = =x 100% = 7.747%N N 3600x1000x0.423管路特性的物理量计算：需要能量H/mHcOHe=H入ii栅+z= H 出ii具压H 入门划+02mHmO= (13.7+0.14-0.2) mH】O=140 mHO结果分析和误差来源讨论：结果分析：通过实验可以看出离心泵在特定的转速下有其独特的特性曲线，而且不受管路特性曲线 的影响。在固定的转速下，离心泵的流量、压头和效率不随被输送的液体的性质(如密度)而改 变，但泵的功率与液体密度成正比关系。在实验过程中，由于流量的范围取得不够大，使得泵的效率曲线随流量的变化范I制在本 次测量中体现得不完善。我们从泵的特性曲线1中可以看到，流量的变化在06m3h之 间，泵的效率在流量增大到一定程度时，而流量的增加而减小。误差来源：实验用的水的水温在泵的流量变化时也会发生变化,而实验最后取得是温度的平均值, 这样就会在小地方上出现一定的误差。真空表和压力表的单位不是MPa就是KPa过大，而刻度分的又不细致，这样用肉眼 的读数就会产生一定的系统误差。由于是湍流，导致真空表和压力表的指针一直在波动，这样就导致了一定的实验误差。水箱中的水都在波动，而且示数分的不细致在读书中也产生了一定的误差。