实验六 离心式水泵特性实验 知识点： 离心泵的构造；离心泵的工作原理；离心泵性能曲线；管道流量测定；能量方程 一、实验目的与意义 1、了解离心泵的工作原理及基本构造。 2、学会正确操作离心泵。 3、学会使用仪器、仪表测定离心泵的基本性能参数，并能通过参数间的关系，绘制工作特性曲线。 4、通过绘制特性曲线，进一步理解水泵潜在的工作能力。 二、实验仪器与设备 1、水泵型号：Is50—32—125B ，流量：11m 3 /h，转 2900 转/ 分，扬程：15.5m 。 2、水泵的吸水及压水管路（红色为吸水管路、绿色为压水管路）。 3、流量计、压力表、真空表、功率表、转速表（手持式）。 三、实验原理 水泵的特性曲线，是在转速（n ）一定情况下，调节压水管阀门，可获得 n 个不同的流量，每一个流量（Q ）都对应一定的 扬程（H ），轴功率（N ） ，效率（ η ） 。以 Q 为横坐标， H 为纵坐标，把所测得的各点用一条光滑曲线连接起来，便得出 Q－H 特 性曲线。 以 Q 为横坐标，N 为纵坐标，可测得 Q－N 特性曲线。 水泵效率 η ： H QH 102 γ η = 其中水泵扬程 H： g vv ZHHH 2 2 1 2 2 ? +Δ++= 真空压 由此，可计算出相对各流量的水泵效率 η 。用同样方法，可得出 Q－ η 特性曲线。 以上的特性曲线是在恒定的转速下，得出参数关系。而在实验中，每台水泵的转速不同（以水泵名牌上标出转速为准），因 此必须换成同一转速，换算公式： 2 1 2 1 n n Q Q = 2 2 2 1 2 1 n n H H = 3 2 3 1 2 1 n n N N = 四、实验数据的测定与计算： 1、流量Q （米 3 /小时） 本实验用转子流量计，可直接测数据。 2、扬程 H（米） 水泵扬程常用压力表和真空表来测定计算： g2 vv ZHHH 2 1 2 2 ? +Δ++= 真空压 式中： H压 ——压力表读数（米）； H真 ——真空表读数（米）；实验中真空表、压力表读数为Mpa ，1Mpa 相当于 100 水柱的压强； ΔZ ——压力表轴心与真空表连接点之间的垂直距离（米）； v 1 ——安装真空表处的吸水管中的流速（米/ 秒）； v 2 ——安装压力表处压水管中的流速（米/ 秒）。 本实验室安装的压力表，真空表，其ΔZ=0.3 米。 2 22 1 22 2 2 1 2 2 KQ g2 )d/Q4()d/Q4( g2 vv = ? = ? ππ K值为常数，其值为 0.066 米·秒 2 /分米 6 。 3、轴功率 N（千瓦） 本实验是采用功率表测定电动机负荷（即消耗的电功率），再乘上相应的电动机效率得水泵的轴功率。（N=N 表· 电机 η ） 电动机效率随负荷而变化，可由电动机特性的曲线图。查得，以下是电动机的特性曲线图。 电机 η 4、转速 n（转/ 分） 用手持式转速表测定。 5、水泵效率 η （ %） %100 102 ×= H QHγ η 式中： 水的比重 γ =1 吨/ 米 3 流量Q ——米 3 /小时 扬程 H——米 轴功率 N——千瓦 五、实验步骤 （一）离心水泵的启动 1、启动前用手转动联轴器是否灵活，防止水泵卡死，烧坏电机。 2、关闭压水管阀门及压力表和真空表阀门，打开吸水管上的阀门。 3、本实验用真空泵引水。 4、启动电动机（若接通电源电动机不转或水泵有不正常的噪音和振动时，应立即关闭电源检查）。 5、打开压力表的阀门。 6、当水泵转速达到正常转数，压力表指示适当压力时，开启真空表的阀门。 7、逐渐打开压水管的阀门，由转子流量计读取各流量、采用功率表测定电动机功率。 （二）离心水泵的停车。 1、慢慢地关闭压水管上的阀门，使水泵进入空转状态。（注：控制在三分钟内） 2、关闭真空表的阀门。 3、停止电动机 4、压力表指针回到零点后关闭压力表阀门。 5、打开排气阀及真空表阀门，使真空表指针回到零点然后再关闭。 6、把实测的扬程，流量、轴功率换算名牌转速下的扬程、流量、轴功率，用坐标纸按一定比例绘出水泵的 Q－H 、Q －N 、 Q－ η 特性曲线。 注实测时，压水管的阀门由全开逐渐减小，即流量由大到小进行测试。 H 米 N 千瓦 Q（立方米/ 小时） 六、实验分析与讨论 1、为什么水要注意启动及停车前要先将真空表关闭？ 2、为什么要在出水管阀门关闭的情况下启动电动机？为什么水泵启动及停车时出水管阀门必须慢慢开启或慢慢关闭？ 3、计算水泵扬程时，为什么要加上ΔZ？ΔZ 为什么是压力表轴心到真空表速接点的垂直距离？ 4、水泵效率 η 与转速 n 是否无关？为什么？ 5、实验中随着出水管阀门开启度的变化，真空表、压力表读数怎样变化（小→大或大→小）为什么？ 6、根据实验结果，为充分发挥该水泵的效能，应使其在什么条件下工作。 实 验 报 告（实验六） 姓名 班级 水泵型号 组别 日期 名牌转速 测 点 阀 门 实 测 实 测 实测扬程 实测功率 换算成名牌转速 的计算结果 水 泵 转 速 n 流 量 压 力 表 读 数 H压 真 空 表 读 数 N真空 2 KQ= 2 1 2 2 g2 VV ? Δ Z 扬 程 H 功 率 表 读 数 电 动 机 效 率 轴 功 率 N 流 量 Q 扬 程 Q 轴 功 率 N 效 率 η 编 号 开 启 度 转/ 分 m 3 /h Mpa m Mpa m m m m kw % kw m 3 /h m kw % 1 2 3 4 5 6=5× 7 8=7× 9 10 11=6+8+9+10 12 13 14=12×13 15 16 17 18 1 全开 2 关转 3 关转 4 关转 5 关转 6 关转 7 全开