泵特性綜合實(shí)驗系統(tǒng)指導(dǎo)書與報告匯總

1、泵特性綜合實(shí)驗系統(tǒng)指導(dǎo)書與實(shí)驗報告毛根海浙江大學(xué)國家工科力學(xué)基地 水利實(shí)驗室2006 年 6 月單泵特性曲線測定實(shí)驗指導(dǎo)書與實(shí)驗報告、實(shí)驗?zāi)康呐c要求1、掌握水泵的基本測試技術(shù)，了解實(shí)驗設(shè)備及儀器儀表的性能和操作方法；2、測定 P100 自吸泵單泵的工作特性，作出特性曲線；、儀器簡介1、儀器裝置簡圖如圖 2.1 所示。（單泵實(shí)驗選定 1#泵為實(shí)驗泵）圖 2.1 泵特性綜合實(shí)驗儀裝置圖15#流量調(diào)節(jié)閥22#實(shí)驗泵3功率表41# 實(shí)驗泵54#流量調(diào)節(jié)閥6輸水管道7文透利流量計8壓差電測儀9蓄水箱102#泵壓力表112#泵穩(wěn)壓罐12光電轉(zhuǎn)速儀132#進(jìn)水閥143#進(jìn)水閥151#泵穩(wěn)壓罐16進(jìn)水管道17

2、壓力真空表181#泵壓力表191#進(jìn)水閥2、實(shí)驗條件設(shè)置： 單泵特性曲線測定實(shí)驗，選定 1#泵 作為實(shí)驗泵，需關(guān)閉 2#、3#、5#閥門。三、實(shí)驗原理對應(yīng)某一額定轉(zhuǎn)速 n，泵的實(shí)際揚(yáng)程 H，軸功率 N，總效率 與泵的出水流量 Q 之間的關(guān)系以曲線表示，稱為泵的特性曲線，它能反映出泵的工作性能，可作 為選擇泵的依據(jù)。泵的特性曲線可用下列三個函數(shù)關(guān)系表示H = f1（Q）； N = f2（Q） ； = f3（Q）這些函數(shù)關(guān)系均可由實(shí)驗測得，其測定方法如下：1）、流量 Q（10-6 m3/s） 用文透利流量計 7、壓差電測儀 8 測量，并據(jù)下式確定 Q 值Q = A（h）B（1）式中：A、B 預(yù)先經(jīng)

3、標(biāo)定得出的系數(shù)，隨儀器提供；h 文丘里流量計的測壓管水頭差，由壓差電測儀 8 讀出 （單位 cm 水柱）；Q 流量（ 10-6m3/s）2）、實(shí)際揚(yáng)程 H（m 水柱） 泵的實(shí)際揚(yáng)程系指水泵出口斷面與進(jìn)口斷面之間總能頭差，是在測得泵進(jìn)、 出口壓強(qiáng)，流速和測壓表表位差后，經(jīng)計算求得。由于本裝置內(nèi)各點(diǎn)流速較小， 流速水頭可忽略不記，故有：H = 102 （hd - hs）（2）式中 H 揚(yáng)程（m 水柱）；hd 水泵出口壓強(qiáng)（ MPa）；hs 水泵進(jìn)口壓強(qiáng)（ MPa），真空值用“”表示。3）、軸功率（泵的輸入功率） N（W）N P0 電（ 3）4）P0 K P電P0 3P0 2a(1P000)3 b(

4、1P000)2c(1P000) d/1001005）式中： K 功率表表頭值轉(zhuǎn)換成實(shí)際功率瓦特數(shù)的轉(zhuǎn)換系數(shù)；P 功率表讀數(shù)值（ W ）； 電 電動機(jī)效率；a、b、c、 d 電機(jī)效率擬合公式系數(shù)，預(yù)先標(biāo)定提供。4）、總效率 式中： g gHQ 100%N水的容重 1000 kg/m3； 重力加速度( g = 9.8 m/s2)。6）5）、實(shí)驗結(jié)果按額定轉(zhuǎn)速的換算如果泵實(shí)驗轉(zhuǎn)速 n與額定轉(zhuǎn)速 nsp不同，且轉(zhuǎn)速滿足 （n nsp）/ nsp 100% 20%， 則應(yīng)將實(shí)驗結(jié)果按下面各式進(jìn)行換算；spQ0 Q( sp ) n（7）nsp 2H 0 H()2n（8）nsp 3N0 N( )3 n（9）

5、0（10）式（ 7） （10）中帶下標(biāo)“ 0”的各參數(shù)都指額定轉(zhuǎn)速下的值四、實(shí)驗步驟與方法1）實(shí)驗前，必須先對照圖 2.1，熟悉實(shí)驗裝置各部分名稱與作用，檢查水系統(tǒng)和電系統(tǒng)的連接是否正確，蓄水箱的水量是否達(dá)到規(guī)定要求。記錄有關(guān)常數(shù)2）泵啟動與系統(tǒng)排氣：全開 1# 、4#閥，啟動 1# 實(shí)驗泵，再打開功率表開關(guān) （泵啟動前，功率表開關(guān) 3一定要置于“關(guān)”的位置）。待輸水管道 6 中氣體排 盡后，關(guān)閉 4#閥，排除電測儀 8 中壓差傳感器兩連接管內(nèi)的氣泡。3）壓差電測儀 8 調(diào)零：在 4#閥全關(guān) （即流量為零 ） 狀況下，電測儀應(yīng)顯示為 零，否則應(yīng)調(diào)節(jié)其調(diào)零旋鈕使其顯示為零。4）在 1# 閥全開情

6、況下，調(diào)節(jié) 4#閥，控制 1# 實(shí)驗泵的出水流量。5）測記功率表 3 的表值，同時測記電測儀 8、壓力表 18 與真空壓力表 17 的 表值。6）測記轉(zhuǎn)速：將光電測速儀射出的光束對準(zhǔn)貼在電機(jī)轉(zhuǎn)軸端黑紙上之反光紙， 即可讀出軸的轉(zhuǎn)速。轉(zhuǎn)速須對應(yīng)每一工況分別測記。7）按上述步驟 4）6），調(diào)節(jié)不同流量，測量 7 13 次。8）在 4#閥半開情況下（壓力表 18讀數(shù)值約在 0.05MPa 左右），調(diào)節(jié) 1#進(jìn)水 閥來控制泵的出水流量，在不同開度下，按上述第4、5、6步驟測量 2 3 次，其中一次應(yīng)使真空壓力表 17之表值達(dá) -0.07 MPa 左右。9）實(shí)驗結(jié)束，先關(guān)閉功率表電源， 再關(guān)閉水泵電源，

7、 檢查電測儀 8 是否為零， 如不為零應(yīng)進(jìn)行修正。最后關(guān)閉電測儀電源。實(shí)驗成果及要求實(shí)驗裝置臺號 No. 2B =c =d =(r/min)1）有關(guān)常數(shù)流量換算公式系數(shù) A = 電動機(jī)效率換算公式系數(shù)： a = b = 功率表轉(zhuǎn)換系數(shù) K = 泵額定轉(zhuǎn)速nsp=2) 記錄及計算表格表 1實(shí) 驗 記 錄 表項目序號轉(zhuǎn)速 n ( r/min )功率表 讀值 P(W)流量計 讀值 h (cmH2O)真空表 讀值 hs(MPa) -2×10-2壓力表 讀值 hd(MPa) -2×10-212345678910111213序號實(shí)驗換算值Nsp =(r/min) 時的值轉(zhuǎn)速 n (r/

8、min)流量 Q(m3/s ×10-6)總 揚(yáng)程 H(m)泵輸入 功率 N(W)流量Q0 (m3/s ×10-6)總 揚(yáng)程 H0(m)泵輸入 功率N0(W)泵 效率 (%)128382286032874428765288162883728868289092891102899112906122910132916泵特性曲線測定實(shí)驗結(jié)果表23) 根據(jù)實(shí)驗值在同一圖上繪制 H0Q0、N0 Q0、0 Q0 曲線。 本實(shí)驗曲線應(yīng)自備毫米方格紙繪制， 圖中的公用變量 Q0 為橫坐標(biāo)，縱坐標(biāo)則 分別對應(yīng) H0、N0、 0，用相應(yīng)的分度值表示。坐標(biāo)軸應(yīng)注明分度值的有效數(shù)字、 名稱和單位；不同

9、曲線分別以函數(shù)關(guān)系予以標(biāo)注。六、試驗分析與計論1）對本試驗裝置而言， 泵的實(shí)際揚(yáng)程（總揚(yáng)程）即為進(jìn)出口壓強(qiáng)差， 如式（ 2） 所示，為什么？2）本實(shí)驗 P100 自吸泵與離心泵的特性曲線相比較有何異同？它們在啟動 操作和運(yùn)行過程中應(yīng)分別注意什么？3）當(dāng)水泵入口處真空度達(dá) 7 8 mH2O 左右時，泵的性能明顯惡化，試分 析原因。4）由實(shí)驗知泵的出水流量越大，泵進(jìn)口處的真空度也越大，為什么？5）本實(shí)驗、泵裝機(jī)高程能否高于吸水井水面 8 m？為什么？6）本實(shí)驗設(shè)備中， 壓力表前為何要設(shè)置穩(wěn)壓筒， 有何作用？壓力表的安裝高 度有何要求？7）1#進(jìn)水閥在本試驗裝置中有何作用？去掉該閥，本試驗裝置又將如

10、何布 置？雙泵串聯(lián)實(shí)驗指導(dǎo)書與實(shí)驗報告、實(shí)驗?zāi)康呐c要求1）掌握串聯(lián)泵的測試技術(shù)；2）測定 P100自吸泵在雙泵串聯(lián)工況下?lián)P程 H 流量 Q 特性曲線，掌握 雙串聯(lián)泵特性曲線與單泵特性曲線之間的關(guān)系。、儀器簡介1儀器裝置簡圖如圖 3.1 所示圖 3.1 串聯(lián)泵特性曲線測定裝置圖1 5#流量調(diào)節(jié)閥22#實(shí)驗泵3功率表54#流量調(diào)節(jié)閥6輸水管道7文透利流量計9蓄水箱102#泵壓力表112#泵穩(wěn)壓罐132#進(jìn)水閥143#進(jìn)水閥151#泵穩(wěn)壓罐17壓力真空表181#泵壓力表191#進(jìn)水閥41# 實(shí)驗泵8壓差電測儀 12光電轉(zhuǎn)速儀 16進(jìn)水管道2、設(shè)置實(shí)驗條件：關(guān)閉功率表。在關(guān)閉 2#、4#閥，開啟 1#

11、 、 #3#、5#閥狀態(tài)下，開啟 1# 實(shí)驗泵與 2# 實(shí)驗泵，兩臺實(shí)驗泵形成串聯(lián)工作回路三、實(shí)驗原理 前一臺水泵的出口向后一臺泵的入口輸送流體的工作方式，稱之為水泵的串 聯(lián)工作。水泵的串聯(lián)意味著水流再一次得到新的能量， 前一臺水泵把揚(yáng)程提到 H 1后， 后一臺水泵再把揚(yáng)程提高 H 2。即已知水泵串聯(lián)工作的兩臺或兩臺以上水泵的性 能曲線函數(shù)分別為 H1 = f1(Q1)、H2 = f1(Q2)、，則水泵串聯(lián)工作后的性能曲線函 數(shù)為在流量相同情況下各串聯(lián)水泵的揚(yáng)程疊加：H = f(Q) = f1(Q1) + f2(Q2) + = H1+ H2 + 這些函數(shù)關(guān)系均可由實(shí)驗測得，其測定方法如下：1)

12、 流量 Q(10-6 m3/s)用文透利流量計 7、壓差電測儀 8 測量，并據(jù)下式確定 Q 值BQ = A(h)B式中：A、B 預(yù)先經(jīng)標(biāo)定得出的系數(shù)，隨儀器提供；h 文丘里流量計的測壓管水頭差，由電測儀 8 讀出(單 位 cm 水柱)；Q 流量( 10-6m3/s)2) 實(shí)際揚(yáng)程 H(m 水柱) 泵的實(shí)際揚(yáng)程系指水泵出口斷面與進(jìn)口斷面之間總能頭差，是在測得泵進(jìn)、 出口壓強(qiáng)，流速和測壓表表位差后，經(jīng)計算求得。由于本裝置內(nèi)各點(diǎn)流速較小， 流速水頭可忽略不記，故有：H = 102(hd - hs)式中： H 揚(yáng)程(m 水柱)；hd 水泵出口壓強(qiáng)( MPa)；hs 水泵進(jìn)口壓強(qiáng)( MPa)，真空值用“

13、”表示。四、實(shí)驗步驟與方法1）實(shí)驗前，必須先對照圖 3.1，熟悉實(shí)驗裝置各部分名稱與作用，檢查水系 統(tǒng)和電系統(tǒng)的連接是否正確，蓄水箱的水量是否達(dá)到規(guī)定要求。記錄有關(guān)常數(shù)。2）壓差電測儀 8 調(diào)零：在流速為零狀態(tài)下，壓差電測儀 8 顯示數(shù)值應(yīng)為零， 否則應(yīng)調(diào)節(jié)其調(diào)零旋鈕使其顯示為零。3）測定 1# 實(shí)驗泵流量 揚(yáng)程：關(guān)閉 2#、 3#、5#閥，全開 1#閥，關(guān)閉 2# 實(shí) 驗泵，開啟 1# 實(shí)驗泵，開啟 4#閥，待流量穩(wěn)定后，測記流量 （即壓差電測儀 8 表 值）及揚(yáng)程（即壓力表 18表值與壓力真空表 17表值之差 ）。調(diào)節(jié) 4#閥開度，改變流 量，在不同流量下重復(fù)測量 710 次，分別記錄相應(yīng)

14、流量、揚(yáng)程。4）測定 2# 實(shí)驗泵流量 揚(yáng)程：先關(guān)閉 1# 實(shí)驗泵，再關(guān)閉 3#、4#閥，全開 1# 、2#閥，開啟 2# 實(shí)驗泵，調(diào)節(jié) 5#閥，改變流量多次，每次分別使流量達(dá)到上述 第 3 步各次設(shè)定的流量值 （即壓差電測儀 8 表值對應(yīng)相等 ），測記各流量下?lián)P程 （即 壓力表 10表值與壓力真空表 17表值之差 ）。5）測定 1# 、2# 實(shí)驗泵串聯(lián)工作流量 揚(yáng)程：先關(guān)閉 2# 實(shí)驗泵電源，再關(guān) 閉 2# 、4#閥，全開 1#、3# 閥，同時開啟 1# 、2#實(shí)驗泵，調(diào)節(jié) 5# 閥，改變流量多次， 每次分別使流量也達(dá)到上述第 3步設(shè)定的流量 （即壓差電測儀 8表值對應(yīng)相等 ），測 記各流量

15、下?lián)P程 （即壓力表 10表值與壓力真空表 17表值之差 ）。6）實(shí)驗結(jié)束，先打開所有閥門，再關(guān)閉水泵電源，檢查電測儀8 是否為零，如不為零應(yīng)進(jìn)行修正。最后關(guān)閉電測儀電源。7）根據(jù)實(shí)驗數(shù)據(jù)分別繪制單泵與雙泵流量 Q 揚(yáng)程 H特性曲線。10五、實(shí)驗成果及要求1)有關(guān)常數(shù) 流量換算公式系數(shù)：2) 記錄及計算表格 表3實(shí)驗裝置臺號 No.B =串聯(lián)實(shí)驗記錄表項目序號序號流量1# 實(shí)驗泵2# 實(shí)驗泵串聯(lián)工作電測儀 h(cmH2 O)流量 Q(ml/s)壓力表 hd(MPa)-2×10-2真空表 hs(MPa)-2×10-2揚(yáng)程H1 (m)壓力表 hd(MPa)-2×10-2

16、真空表 hs(MPa)-2×10-2揚(yáng)程H2 (m)H1 + H2(m)壓力表 hd(MPa)-2×10-2真空表 hs(MPa)-2×10-2總揚(yáng)程 H (m)1760.06000.06300.12302790.060.06100.11903940.0490.05200.110041090.0390.04400.077051240.0300.02800.051061350.0220.02000.043071550.0050.01100.018089101111六、試驗分析與計論1）結(jié)合實(shí)驗成果， 分析討論兩臺同性能泵在串聯(lián)工作時， 其其揚(yáng)程能否增加 一倍？試分析

17、原因。2）試分析泵串聯(lián)系統(tǒng)中兩泵之間的管道損失對實(shí)驗數(shù)據(jù)的影響。3）當(dāng)兩臺泵的特性曲線存在差異時， 兩泵串聯(lián)系統(tǒng)的特性曲線與單泵的特性 曲線之間應(yīng)當(dāng)存在怎樣關(guān)系？4）若要將 Q H 曲線轉(zhuǎn)換成 Q0 H0曲線，應(yīng)如何實(shí)驗？實(shí)驗結(jié)果有和異同？12雙泵并聯(lián)實(shí)驗指導(dǎo)書與實(shí)驗報告、實(shí)驗?zāi)康呐c要求1）掌握并聯(lián)泵的測試技術(shù)；2）測定 P100自吸泵在雙泵并聯(lián)工況下?lián)P程 H 流量 Q 特性曲線，掌握 雙并聯(lián)泵特性曲線與單泵特性曲線之間的關(guān)系。、儀器簡介1、儀器裝置簡圖如圖 4.1 所示圖 4.1 雙泵并聯(lián)實(shí)驗裝置圖1 5#流量調(diào)節(jié)閥5 4#流量調(diào)節(jié)閥9蓄水箱13 2#進(jìn)水閥17壓力真空表22#實(shí)驗泵6輸水管

18、道102#泵壓力表143#進(jìn)水閥181#泵壓力表3功率表7文透利流量計112#泵穩(wěn)壓罐151#泵穩(wěn)壓罐191#進(jìn)水閥41# 實(shí)驗泵8壓差電測儀 12光電轉(zhuǎn)速儀 16進(jìn)水管道2、實(shí)驗條件設(shè)置：關(guān)閉功率表。在關(guān)閉 3#閥，開啟 1#、 2#、4#、5#、閥狀態(tài)下，開啟 1# 實(shí)驗泵與 2# 實(shí)驗泵，兩臺實(shí)驗泵形成并聯(lián)工作回路13 三、實(shí)驗原理 兩臺或兩臺以上的水泵向同一壓力管道輸送流體的工作方式，稱之為水泵的 并聯(lián)工作。水泵在并聯(lián)工作下的性能曲線， 就是把對應(yīng)同一揚(yáng)程 H 值的各個水泵的流量 Q 值疊加起來。若兩臺或兩臺以上水泵的性能曲線函數(shù)關(guān)系已知，分別為 H 1= f1(Q1)、H 2= f1

19、(Q2)、，這樣就可得到兩臺或兩臺以上水泵并聯(lián)工作的性能曲線 函數(shù)關(guān)系：H = f '1(Q1+ Q2) 這些函數(shù)關(guān)系均可由實(shí)驗測得，其測定方法如下：1) 流量 Q(10-6 m3/s)用文透利流量計 7、壓差電測儀 8 測量，并據(jù)下式確定 Q 值BQ = A(h)B式中：A、B 預(yù)先經(jīng)標(biāo)定得出的系數(shù)，隨儀器提供；h 文丘里流量計的測壓管水頭差，由電測儀 8 讀出(單 位 cm 水柱)；Q 流量( 10-6m3/s)2) 實(shí)際揚(yáng)程 H(m 水柱) 泵的實(shí)際揚(yáng)程系指水泵出口斷面與進(jìn)口斷面之間總能頭差，是在測得泵進(jìn)、 出口壓強(qiáng)，流速和測壓表表位差后，經(jīng)計算求得。由于本裝置內(nèi)各點(diǎn)流速較小，

20、流速水頭可忽略不記，故有：H = 102(hd - hs)式中： H 揚(yáng)程(m 水柱)；hd 水泵出口壓強(qiáng)( MPa)；hs 水泵進(jìn)口壓強(qiáng)( MPa)，真空值用“”表示。四、實(shí)驗步驟與方法1)實(shí)驗前，必須先對照圖 4.1，熟悉實(shí)驗裝置各部分名稱與作用，檢查水系14 統(tǒng)和電系統(tǒng)的連接是否正確，蓄水箱的水量是否達(dá)到規(guī)定要求。記錄有關(guān)常數(shù)。2）壓差電測儀 8 調(diào)零：在流速為領(lǐng)狀態(tài)下，壓差電測儀 8 顯示數(shù)值應(yīng)為零， 否則應(yīng)調(diào)節(jié)其調(diào)零旋鈕使其顯示為零。3）測定 1# 實(shí)驗泵揚(yáng)程 流量：關(guān)閉、 2#、3#、5#閥，全開 1#閥，開動 1# 實(shí) 驗泵，調(diào)節(jié) 4# 閥，使揚(yáng)程達(dá)到某一設(shè)定揚(yáng)程 （即壓力表 1

21、8 表值與壓力真空表 17 表 值之差），測記電測儀 8 表值。改變揚(yáng)程 7 10次，并測記電測儀 8 在相應(yīng)揚(yáng)程下 各讀值，并換算出相應(yīng)流量。4）測定 2# 實(shí)驗泵揚(yáng)程 流量：先關(guān)閉 1# 實(shí)驗泵電源，再關(guān)閉 3#、 4#閥， 全開 1#閥，開啟 2# 實(shí)驗泵，調(diào)節(jié) 5#閥，改變揚(yáng)程多次，使每次揚(yáng)程分別達(dá)到上述 第 3 步設(shè)定的各次揚(yáng)程值，分別測記壓差電測儀 8 表值，并換算出相應(yīng)流量。5）測定 1# 、2# 實(shí)驗泵并聯(lián)工作揚(yáng)程 流量：先關(guān)閉 2# 實(shí)驗泵，再關(guān)閉 3# 閥，全開 1#、2#閥，同時開啟 1# 、2# 實(shí)驗泵，分別調(diào)節(jié) 4#、5#閥，改變揚(yáng)程多次， 使每次兩實(shí)驗泵揚(yáng)程均達(dá)到上述第 3 步設(shè)定的各次對應(yīng)揚(yáng)程值，分別記錄壓差電 測儀 8 表值，并換算