泵特性綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)

1、泵特性綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)指導(dǎo)書(shū)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告蘇州科技學(xué)院環(huán)境科學(xué)與工程實(shí)驗(yàn)中心2011年9月單泵特性曲線(xiàn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1、掌握水泵的基本測(cè)試技術(shù)，了解實(shí)驗(yàn)設(shè)備及儀器儀表的性能和操作方法；2、測(cè)定 P100自吸泵單泵的工作特性，作出特性曲線(xiàn)；二、儀器簡(jiǎn)介1、儀器裝置簡(jiǎn)圖如圖2.1所示。（單泵實(shí)驗(yàn)選定1#泵為實(shí)驗(yàn)泵）圖2.1 泵特性綜合實(shí)驗(yàn)儀裝置圖15#流量調(diào)節(jié)閥 22#實(shí)驗(yàn)泵 3功率表 41# 實(shí)驗(yàn)泵54#流量調(diào)節(jié)閥 6輸水管道 7文透利流量計(jì) 8壓差電測(cè)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

2、17壓力真空表 181#泵壓力表 191#進(jìn)水閥2、實(shí)驗(yàn)條件設(shè)置： 單泵特性曲線(xiàn)測(cè)定實(shí)驗(yàn)，選定1#泵作為實(shí)驗(yàn)泵，需關(guān)閉2#、3#、5#閥門(mén)。三、實(shí)驗(yàn)原理 對(duì)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(xiàn)表示，稱(chēng)為泵的特性曲線(xiàn)，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(xiàn)可用下列三個(gè)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(yàn)測(cè)得，其測(cè)定方法如下：1)、流量Q（10-6 m3/s）用文透利流量計(jì)7、壓差電測(cè)儀8測(cè)量，并據(jù)下式確定Q值Q = A(h)B （1）式中： A、B 預(yù)先經(jīng)標(biāo)定得出的系數(shù)，隨儀器

3、提供；h 文丘里流量計(jì)的測(cè)壓管水頭差，由壓差電測(cè)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(cè)得泵進(jìn)、出口壓強(qiáng)，流速和測(cè)壓表表位差后，經(jīng)計(jì)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） （3） （4） （5）式中：K 功率表表頭值轉(zhuǎn)換成實(shí)際功率瓦特?cái)?shù)的轉(zhuǎn)換系數(shù)；P 功率表讀數(shù)值（W）； 電動(dòng)機(jī)效率；a、b、c、

4、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 （6）式中： 水的容重1000 kg/m3；g 重力加速度（g = 9.8 m/s2）。5)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果按額定轉(zhuǎn)速的換算如果泵實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速n與額定轉(zhuǎn)速nsp不同，且轉(zhuǎn)速滿(mǎn)足，則應(yīng)將實(shí)驗(yàn)結(jié)果按下面各式進(jìn)行換算； （7） （8） （9） （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(yàn)步驟與方法1）實(shí)驗(yàn)前，必須先對(duì)照?qǐng)D2.1，熟悉實(shí)驗(yàn)裝置各部分名稱(chēng)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(dòng)與系統(tǒng)排氣：全開(kāi)1# 、4#閥，啟動(dòng)1# 實(shí)驗(yàn)泵，再打開(kāi)功率表開(kāi)關(guān)（泵啟動(dòng)前，功率

5、表開(kāi)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(cè)儀8中壓差傳感器兩連接管內(nèi)的氣泡。3）壓差電測(cè)儀8調(diào)零：在4#閥全關(guān)(即流量為零) 狀況下，電測(cè)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(kāi)情況下，調(diào)節(jié)4#閥，控制1# 實(shí)驗(yàn)泵的出水流量。5）測(cè)記功率表3的表值，同時(shí)測(cè)記電測(cè)儀8、壓力表18與真空壓力表17的表值。6）測(cè)記轉(zhuǎn)速：將光電測(cè)速儀射出的光束對(duì)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(duì)應(yīng)每一工況分別測(cè)記。7）按上述步驟4)6)，調(diào)節(jié)不同流量，測(cè)量7 13次。8）在4#閥半開(kāi)情況下（壓力表18讀數(shù)值約在0.05MPa左右）

6、，調(diào)節(jié)1#進(jìn)水閥來(lái)控制泵的出水流量，在不同開(kāi)度下，按上述第4、5、6步驟測(cè)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(yàn)結(jié)束，先關(guān)閉功率表電源，再關(guān)閉水泵電源，檢查電測(cè)儀8是否為零，如不為零應(yīng)進(jìn)行修正。最后關(guān)閉電測(cè)儀電源。五、實(shí)驗(yàn)成果及要求1）有關(guān)常數(shù) 實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)號(hào)No.流量換算公式系數(shù) A = B = 電動(dòng)機(jī)效率換算公式系數(shù)：a = b = c = d =功率表轉(zhuǎn)換系數(shù) K = 泵額定轉(zhuǎn)速 nsp = (r/min)2） 記錄及計(jì)算表格表1 實(shí) 驗(yàn) 記 錄 表 項(xiàng)目序號(hào)轉(zhuǎn)速n(r/min)功率表讀值P(W)流量計(jì)讀值Dh(cmH2O)真空表讀值hs(MPa)

7、×10-2壓力表讀值hd(MPa)×10-212345678910111213表2 泵 特 性 曲 線(xiàn) 測(cè) 定 實(shí) 驗(yàn) 結(jié) 果序號(hào)實(shí)驗(yàn)換算值Nsp = (r/min)時(shí)的值轉(zhuǎn)速n(r/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(%)123456789101112133） 根據(jù)實(shí)驗(yàn)值在同一圖上繪制H0Q0、N0 Q0、0 Q0曲線(xiàn)。本實(shí)驗(yàn)曲線(xiàn)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(duì)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

8、的有效數(shù)字、名稱(chēng)和單位；不同曲線(xiàn)分別以函數(shù)關(guān)系予以標(biāo)注。六、試驗(yàn)分析與計(jì)論1）對(duì)本試驗(yàn)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(yàn)P100自吸泵與離心泵的特性曲線(xiàn)相比較有何異同？它們?cè)趩?dòng)操作和運(yùn)行過(guò)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(shí)，泵的性能明顯惡化，試分析原因。4）由實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(yàn)裝置中有何作用？去掉該閥，本試驗(yàn)裝置又將如何

9、布置？雙泵串聯(lián)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1）掌握串聯(lián)泵的測(cè)試技術(shù)；2）測(cè)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(xiàn)，掌握雙串聯(lián)泵特性曲線(xiàn)與單泵特性曲線(xiàn)之間的關(guān)系。二、儀器簡(jiǎn)介1 儀器裝置簡(jiǎn)圖如圖3.1所示圖3.1 串聯(lián)泵特性曲線(xiàn)測(cè)定裝置圖15#流量調(diào)節(jié)閥 22#實(shí)驗(yàn)泵 3功率表 41# 實(shí)驗(yàn)泵54#流量調(diào)節(jié)閥 6輸水管道 7文透利流量計(jì) 8壓差電測(cè)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壓力真空表 181#泵壓力表 191#進(jìn)水閥2、設(shè)置實(shí)驗(yàn)條件：關(guān)閉功率表。在關(guān)閉2#、4#閥，開(kāi)

10、啟1# 、#3#、5#閥狀態(tài)下，開(kāi)啟1# 實(shí)驗(yàn)泵與2# 實(shí)驗(yàn)泵，兩臺(tái)實(shí)驗(yàn)泵形成串聯(lián)工作回路。三、實(shí)驗(yàn)原理前一臺(tái)水泵的出口向后一臺(tái)泵的入口輸送流體的工作方式，稱(chēng)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(tái)水泵把揚(yáng)程提到H 1后，后一臺(tái)水泵再把揚(yáng)程提高H 2。即已知水泵串聯(lián)工作的兩臺(tái)或兩臺(tái)以上水泵的性能曲線(xiàn)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(xiàn)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) + = H 1+ H 2 + 這些函數(shù)關(guān)系均可由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，其測(cè)定方法如下：1) 流量Q（1

11、0-6 m3/s）用文透利流量計(jì)7、壓差電測(cè)儀8測(cè)量，并據(jù)下式確定Q值Q = 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(jì)的測(cè)壓管水頭差，由電測(cè)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(cè)得泵進(jìn)、出口壓強(qiáng)，流速和測(cè)壓表表位差后，經(jīng)計(jì)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“”表示。四、實(shí)驗(yàn)步驟與方法1）實(shí)驗(yàn)前，必須先對(duì)照?qǐng)D

12、3.1，熟悉實(shí)驗(yàn)裝置各部分名稱(chēng)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(cè)儀8調(diào)零：在流速為零狀態(tài)下，壓差電測(cè)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(cè)定1# 實(shí)驗(yàn)泵流量 揚(yáng)程：關(guān)閉2#、3#、5#閥，全開(kāi)1#閥，關(guān)閉2# 實(shí)驗(yàn)泵，開(kāi)啟1# 實(shí)驗(yàn)泵，開(kāi)啟4#閥，待流量穩(wěn)定后，測(cè)記流量(即壓差電測(cè)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(kāi)度，改變流量，在不同流量下重復(fù)測(cè)量710次，分別記錄相應(yīng)流量、揚(yáng)程。4）測(cè)定2# 實(shí)驗(yàn)泵流量 揚(yáng)程：先關(guān)閉1# 實(shí)驗(yàn)泵，再關(guān)閉3#、4#閥，全開(kāi)1# 、2#閥

13、，開(kāi)啟2# 實(shí)驗(yàn)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(cè)儀8表值對(duì)應(yīng)相等)，測(cè)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(cè)定1# 、2# 實(shí)驗(yàn)泵串聯(lián)工作流量 揚(yáng)程：先關(guān)閉2# 實(shí)驗(yàn)泵電源，再關(guān)閉2#、4#閥，全開(kāi)1#、3#閥，同時(shí)開(kāi)啟1# 、2#實(shí)驗(yàn)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(cè)儀8表值對(duì)應(yīng)相等)，測(cè)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)。6）實(shí)驗(yàn)結(jié)束，先打開(kāi)所有閥門(mén)，再關(guān)閉水泵電源，檢查電測(cè)儀8是否為零，如不為零應(yīng)進(jìn)行修正。最后關(guān)閉電測(cè)儀電源。7）根據(jù)實(shí)

14、驗(yàn)數(shù)據(jù)分別繪制單泵與雙泵流量Q 揚(yáng)程H特性曲線(xiàn)。11五、實(shí)驗(yàn)成果及要求1）有關(guān)常數(shù) 實(shí)驗(yàn)裝置臺(tái)號(hào)No.流量換算公式系數(shù)： A = B = 2）記錄及計(jì)算表格表3 串 聯(lián) 實(shí) 驗(yàn) 記 錄 表 項(xiàng)目序號(hào)流 量1# 實(shí)驗(yàn)泵2# 實(shí)驗(yàn)泵串聯(lián)工作電測(cè)儀Dh(cmH2O)流 量Q(ml/s)壓力表hd(MPa)×10-2真空表hs(MPa)×10-2揚(yáng)程H1(m)壓力表hd(MPa)×10-2真空表hs(MPa)×10-2揚(yáng)程H2(m)H1 + H2(m)壓力表hd(MPa)×10-2真空表hs(MPa)×10-2總揚(yáng)程H(m)123456789

15、10-16-11六、試驗(yàn)分析與計(jì)論1）結(jié)合實(shí)驗(yàn)成果，分析討論兩臺(tái)同性能泵在串聯(lián)工作時(shí)，其其揚(yáng)程能否增加一倍？試分析原因。2）試分析泵串聯(lián)系統(tǒng)中兩泵之間的管道損失對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的影響。3）當(dāng)兩臺(tái)泵的特性曲線(xiàn)存在差異時(shí)，兩泵串聯(lián)系統(tǒng)的特性曲線(xiàn)與單泵的特性曲線(xiàn)之間應(yīng)當(dāng)存在怎樣關(guān)系？4）若要將Q H曲線(xiàn)轉(zhuǎn)換成Q0 H0曲線(xiàn)，應(yīng)如何實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)結(jié)果有和異同？雙泵并聯(lián)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)與實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c要求1）掌握并聯(lián)泵的測(cè)試技術(shù)；2）測(cè)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(xiàn)，掌握雙并聯(lián)泵特性曲線(xiàn)與單泵特性曲線(xiàn)之間的關(guān)系。二、儀器簡(jiǎn)介1、儀器裝置簡(jiǎn)圖如圖4.1所示。圖4.1 雙泵并聯(lián)實(shí)驗(yàn)裝置圖1

16、5#流量調(diào)節(jié)閥 22#實(shí)驗(yàn)泵 3功率表 41# 實(shí)驗(yàn)泵54#流量調(diào)節(jié)閥 6輸水管道 7文透利流量計(jì) 8壓差電測(cè)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壓力真空表 181#泵壓力表 191#進(jìn)水閥 2、實(shí)驗(yàn)條件設(shè)置：關(guān)閉功率表。在關(guān)閉3#閥，開(kāi)啟1#、2#、4#、5#、閥狀態(tài)下，開(kāi)啟1# 實(shí)驗(yàn)泵與2# 實(shí)驗(yàn)泵，兩臺(tái)實(shí)驗(yàn)泵形成并聯(lián)工作回路。三、實(shí)驗(yàn)原理兩臺(tái)或兩臺(tái)以上的水泵向同一壓力管道輸送流體的工作方式，稱(chēng)之為水泵的并聯(lián)工作。水泵在并聯(lián)工作下的性能曲線(xiàn)，就是把對(duì)應(yīng)同一揚(yáng)程H值的各個(gè)水泵的流量Q值疊加起來(lái)。若兩臺(tái)

17、或兩臺(tái)以上水泵的性能曲線(xiàn)函數(shù)關(guān)系已知，分別為H 1= f1(Q1)、H 2= f1(Q2)、，這樣就可得到兩臺(tái)或兩臺(tái)以上水泵并聯(lián)工作的性能曲線(xiàn)函數(shù)關(guān)系：H = f1(Q1+ Q2)這些函數(shù)關(guān)系均可由實(shí)驗(yàn)測(cè)得，其測(cè)定方法如下：1) 流量Q（10-6 m3/s）用文透利流量計(jì)7、壓差電測(cè)儀8測(cè)量，并據(jù)下式確定Q值Q = 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(jì)的測(cè)壓管水頭差，由電測(cè)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(cè)得泵進(jìn)、出口壓強(qiáng)，流速和測(cè)壓表表位差后，經(jīng)計(jì)

18、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“”表示。四、實(shí)驗(yàn)步驟與方法1）實(shí)驗(yàn)前，必須先對(duì)照?qǐng)D4.1，熟悉實(shí)驗(yàn)裝置各部分名稱(chēng)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(cè)儀8調(diào)零：在流速為領(lǐng)狀態(tài)下，壓差電測(cè)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(cè)定1# 實(shí)驗(yàn)泵揚(yáng)程 流量：關(guān)閉、2#、3#、5#閥，全開(kāi)1#閥，開(kāi)動(dòng)1# 實(shí)驗(yàn)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18表值與壓力真空表17表值之差)，測(cè)記電測(cè)儀8表值。改變揚(yáng)程7 10次，并測(cè)記電測(cè)儀8在相應(yīng)揚(yáng)程下各讀值，并換算出相應(yīng)流量。4）測(cè)定2# 實(shí)驗(yàn)泵揚(yáng)程 流量：先關(guān)閉1# 實(shí)驗(yàn)泵電源，再關(guān)閉3#、4#閥，全開(kāi)1#閥，開(kāi)啟2# 實(shí)驗(yàn)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(cè)記壓差電測(cè)儀8表值，并換算出相應(yīng)流量。5）測(cè)定1# 、2# 實(shí)驗(yàn)泵并聯(lián)工作揚(yáng)程 流量：先關(guān)閉2# 實(shí)驗(yàn)泵，再關(guān)閉3#閥，全開(kāi)1#、2#閥，同時(shí)