化工原理實驗報告-離心泵試驗

化工原理實驗報告班級：XXXXXX指導老師：XXX小組：XXX組員：XXXXXXXXXXXX實驗時間：X年X月X日目錄一、摘要 2二、實驗目的及任務 2三、基本原理 21.泵的揚程He 32.泵的有效功率和效率 3四、實驗裝置和流程 4五、操作要點 5六、實驗數據記錄與處理 51.泵的揚程與流量關系曲線的測定（He~Q） 52.泵的軸功率與流量關系曲線的測定（N軸~Q） 63.泵的總效率與流量關系曲線的測定（η~Q） 84.計算示例 9（1）泵的揚程與流量關系曲線的測定（He~Q） 9（2）泵的軸功率與流量關系曲線的測定（N軸~Q） 10（3）泵的總效率與流量關系曲線的測定（η~Q） 10七、實驗結果及分析 11八、誤差分析 11九、思考題 12實驗二離心泵性能試驗一、摘要本實驗以水為工作流體，使用WB70/055型離心泵實驗裝置。通過調節(jié)閥門改變流量，測得不同流量下離心泵的各項性能參數，流量通過渦輪流量計測量。實驗中直接測量量有P真空表、P壓力表、電機功率N電、水流量Q、水溫℃。根據上述測量量來計算泵的揚程He、泵的有效功率Ne、泵的總效率η。從而繪制He-Q、Ne-Q和η-Q三條曲線即泵的特性曲線圖,并根據此圖求出泵的最佳操作范圍。關鍵詞：離心泵特性曲線二、實驗目的及任務①了解離心泵的構造，掌握其操作和調節(jié)方法。②測定離心泵的揚程與流量關系曲線。③測定離心泵的軸功率與流量關系曲線。④測定離心泵的總效率與流量關系曲線。⑤綜合測定離心泵在恒定轉速下的特性曲線，并確定泵的最佳工作范圍。三、基本原理離心泵的性能參數取決于泵的內部結構、葉輪形式及轉速。其中理論壓頭與流量的關系，可通過對泵內液體質點運動的理論分析得到。由于流體流經泵時，不可避免地會遇到各種阻力，產生能量損失，諸如摩擦損失、環(huán)流損失等，因此，實際壓頭比理論壓頭笑，且難以通過計算求得，因此通常采用實驗方法，直接測定其參數間的關系，并將測出的He-Q、N-Q和η-Q三條曲線稱為離心泵的特性曲線。另外，曲線也可以求出泵的最佳操作范圍，作為選泵的依據。1.泵的揚程HeHe=H壓力表+H真空表+H0式中：H真空表——泵出口的壓力，mH2O；，H壓力表——泵入口的壓力，mH2O；H0——兩測壓口間的垂直距離，H0=0.2m。2.泵的有效功率和效率由于泵在運轉過程中存在種種能量損失，使泵的實際壓頭和流量較理論值為低，而輸入泵的功率又比理論值高，所以泵的總效率為式中Ne——泵的有效效率，kW；Q——流量，m3/s；He——揚程，m；ρ——流體密度，kg/m3。由泵輸入離心泵的功率N軸為N軸=N電?η電?η傳式中：N電——電機的輸入功率，kWη電——電機效率，取0.9；η傳——傳動裝置的效率，取1.0；四、實驗裝置和流程1水箱2離心泵3渦輪流量計4流量調節(jié)閥其中，離心泵型號:WB70/055H0=0.2mη電=0.9η傳=1.0五、操作要點打開主管路的切換閥門，關閉流量調節(jié)閥門，按變頻儀灰色按鈕啟動泵，固定轉速（頻率在50Hz）,觀察泵出口表讀數在0.2Mpa左右時，即可開始實驗。通過流量調節(jié)閥，調節(jié)流量，從0到最大（流量由渦輪流量計測得），記錄相關數據，完成離心泵特性曲線實驗每個實驗都可測15組數據，實驗完后再測幾組數據驗證，若基本吻合，則可停泵（按變頻儀紅色按鈕停泵），關閉流量調節(jié)閥。做好衛(wèi)生工作，同時記錄設備的相關數據（如離心泵型號、額定流量、揚程、功率等）。六、實驗數據記錄與處理1.泵的揚程與流量關系曲線的測定（He~Q）計算公式：He=H壓力表+H壓力真空表+H0He~Q關系曲線的測定數據處理與記錄表Ho=0.2m序號水流量Qm3/hH壓力表mH2OH真空壓力表mH2O電機功率N電/KW水溫/℃揚程He/m10.0022.000.400.4422.9022.6020.5321.400.400.4523.7022.0031.0321.000.400.4823.6021.6041.5120.600.300.5023.7021.1051.9320．300.300.5323.7020.8062.4419.800.300.5523.8020.3072.8019.400.300.5823.9019.9083.0919.000.200.5924.0019.4093.2718.900.200.6224.1019.30103.4718.600.200.6224.3019.00113.5918.400.200.6324.5018.80123.6018.500.200.6224.5018.90133.9617.800.100.6425.1018.10144.1217.700.100.6524.6018.00154.5817.100.000.6724.6017.30165.1316.20-0.100.7124.7016.30175.9714.90-0.200.7424.8014.90186.7813.30-0.400.7624.9013.10197.4612.00-0.600.7925.0011.602.泵的軸功率與流量關系曲線的測定（N軸~Q）計算公式：N軸=N電η電η轉N軸~Q關系曲線的測定數據處理與記錄表N軸為泵軸輸入離心泵的功率η電=0.9η轉=1序號水流量Qm3/hH壓力表mH2OH真空壓力表mH2O電機功率N電/kW水溫/℃N軸/kW10.0022.000.400.4422.900.4020.5321.400.400.4523.700.4131.0321.000.400.4823.600.4341.5120.600.300.5023.700.4551.9320．300.300.5323.700.4862.4419.800.300.5523.800.5072.8019.400.300.5823.900.5283.0919.000.200.5924.000.5393.2718.900.200.6224.100.56103.4718.600.200.6224.300.56113.5918.400.200.6324.500.57123.6018.500.200.6224.500.56133.9617.800.100.6425.100.58144.1217.700.100.6524.600.58154.5817.100.000.6724.600.60165.1316.20-0.100.7124.700.64175.9714.90-0.200.7424.800.67186.7813.30-0.400.7624.900.68197.4612.00-0.600.7925.000.713.泵的總效率與流量關系曲線的測定（η~Q）計算公式：η~Q關系曲線的測定數據處理與記錄表序號水流量Qm3/h揚程Hem水密度ρKg/m3泵的有效功率Ne/kW水溫/℃N軸/kW泵的總效率η10.0022.60997.5610.0022.900.400.0020.5322.00997.3960.031723.700.410.07731.0321.60997.3930.060423.600.430.1441.5121.10997.3960.086523.700.450.1951.9320.80997.3960.10923.700.480.2362.4420.30997.3440.13423.800.500.2772.8019.90997.3200.15123.900.520.2983.0919.40997.2950.16324.000.530.3193.2719.30997.2700.17124.100.560.31103.4719.00997.2210.17924.300.560.32113.5918.80997.1700.18324.500.570.32123.6018.90997.1700.18524.500.560.33133.9618.10997.0180.19525.100.580.34144.1218.00997.1450.20124.600.580.35154.5817.30997.1450.21524.600.600.36165.1316.30997.1200.22724.700.640.35175.9714.90997.0940.24224.800.670.36186.7813.10997.0690.24124.900.680.35197.4611.60997.0430.23525.000.710.334.計算示例（1）泵的揚程與流量關系曲線的測定（He~Q）以第二組數據為例，H壓力表=21.40m，H真空壓力表=0.40m,H0=0.2m,He=H壓力表+H壓力真空表+H0=21.40+0.40+0.2=22.00m（2）泵的軸功率與流量關系曲線的測定（N軸~Q）以第二組為例，N電=0.45kW,η電=0.9，η轉=1，N軸=N電η電η轉=0.45x0.9x1=0.41kW（3）泵的總效率與流量關系曲線的測定（η~Q）以第二組為例,Q=0.53m3/h,He=22.00m,ρ=997.396kg/m3,泵的有效功率=0.53×22.00×997.396÷3600÷102=0.0317kw=0.0317÷0.41=0.077七、實驗結果及分析根據上表數據，繪制WB70/055型離心泵的特性曲線如圖所示：結果分析：由圖可知，在恒定轉速下,泵的揚程隨流量的增大而減小，泵的軸功率隨流量的增大而增大，而泵的效率則隨著流量的增大先增大后減小，存在一個最大值。由圖可得，當流量等于5.10m3/h時，泵的功率出現最大值，最大值約為37％。可確定該該泵的最佳工作范圍是4.1-6.8m3/h。八、誤差分析1.調解儀器狀態(tài)時儀器無法處于完全穩(wěn)定的狀態(tài)，讀數不準確。2.電機效率η電取0.9；傳動裝置的效率η傳取1.0。均為近似值，與真實值有偏差。3.由于液體流動和管壁有摩擦，會產生熱量導致溫度變化，且該變化在管道中各部也不完全相同，屬分布參數，而溫度變送器僅檢測所在點溫度，不具有完全代表性，導致密度計算稍有偏差。4.所使用的水已經在蓄水池中存放多時，且并不純凈，不能保證其密度與理想狀態(tài)相同。九、思考題①根據離心泵的工作原理，在啟動前為何要關閉調節(jié)閥？答：在同一壓頭下，泵進、出口的壓差卻與流體的密度成正比，如果泵啟動時，泵體內是空氣，而被輸送的是液體，則啟動后泵產生的壓頭雖為定值，但因空氣密度太小，造成的壓差或泵吸入口的真空度很小而不能將液體吸入泵內。因此，離心泵啟動前關閉流量調節(jié)閥門，可以讓液體充