离心式水泵性能试验 指 导 书 编者 张燕侠 安徽电气工程职业技术学院动力系 2 离心式水泵性能试验 一、试验目的与要求 通过离心式水泵性能试验加深对离心泵性能曲线的认识，掌握离心泵的性能曲线的常规 测试方法，包括：了解性能实验装置，掌握各性能参数的测量与计算方法，绘制性能曲线， 分析实验结果。 二、试验装置 离心式水泵性能试验装置如下图所示。该装置的管路布置方式闭式系统。其工作过程为： 水泵1的充水放气工作结束后，启动水泵，水经水泵得到能量后，进入压水管路4，经压水 管路4进入水箱2中去。水被压出后，在水泵的吸入口处形成真空或低压，将水箱2中的水 经吸水管路3吸入水泵，当水泵进行试验时，水就在这一系统中作循环流动。在水泵吸入室 处装一真空表 5，用来测量水泵 1 进口处的真空度(如水泵进口的压力大于大气压力，则装 压力表)。在水泵出口装一压力表6， 用来测量水泵出口处的压力。在水泵入口处的吸水管 上装有隔离阀 11，在水泵充水放气时关断，在作水泵性能试验时全开。在压水管路 4 上装 有调节阀门7，用来调节流量。调节阀门后装有一个液晶显示的流量表8，可直接读出流量 值。流量表必须装在距调节阀门7较远处，以免调节时干扰水流，从而提高测量的准确度。 在水泵吸入口与水箱之间装有一充水放气管道 9 和充水阀 10，充水阀在水泵充水放气时打 开，而在作水泵性能试验时关闭。另备有砝码，用于测量功率。水泵用电动机12驱动。 三、试验步骤与方法 （一） 试验前的准备 1．试验前的检查 （1）检查电动机启动电源是否完好； （2）检查出口调节阀门、充水阀及入口隔离阀开关是否灵活； （3）检查真空表、压力表和流量表是否准确。 2．试验前的准备工作 （1）将水箱灌满水。 （2）充水放气工作：关闭水泵入口隔离阀，全开出口调节阀，打开充水阀，向水泵内充 水放气。当压水管有水流出时，说明水已充满，充水放气工作结束，关闭充水阀。 （3）关闭出水调节阀。 （二）试验步骤 3 （1）按下电源启动按钮，启动水泵。 （2）开启入口隔离阀。 （3）调节出水管上阀门的开度来调节流量，以取得各种工况下的数据。从出口调节阀门 全关状态开始，并记录流量qv=0时的真空表和压力表的读数pm和p2g、砝码的重量G及 转速表的读数n，由此可以算得试验曲线上的第一点。以后逐渐开启阀门，增加流量，待 稳定后开始记录该工况下的上述各数据。试验最少应均匀取得10点以上的读数。 四、试验数据测量记录 阀门 开度 流量表读数 qv （m3/s） 真空表读数 pm（Pa） 压力表读数 p2g（Pa） 砝码的重 量G（kg） 转速表读数 n（r/min） 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 五、性能参数计算 1． 流量qv的测量 流量从流量表上直接读得流量数据，注意将其单位换算成m3/s。 2．扬程H的测量及计算 扬程H的计算是根据水泵在运行中，扬程H的计算公式进行： Zgvvg ppH +?+?= 2 2 1 2 212 r 式中ρ—水的密度kg/ m3； g—重力加速度m/s2； p2、p1—分别为水泵出、进口的绝对压力Pa； v2、v1—分别为水泵出、进口的流速m/s； 2 2 2 4 d qv v p= ， 211 4 d qv v p= ，其中d2、d1 —分别为水泵出、进口的管道内径m； Z—为压力表和真空表安装的位置标高差m。 该装置水泵的入口真空表的读数为pm，出口压力表的读数为p2g；水泵的吸入管道和出 水管道的内径相同，即d2=d1；入口真空表和出口压力表装于同一标高，即 Z=0，则扬程H 按以下简化式计算： g ppH mg r += 2 3．轴功率P的测量及计算 当流量及扬程变化时，泵的轴功率也随着变化，测量不同流量下，挂在电动机平衡臂上 4 的砝码的重量，根据下式计算出功率P： 60 GLnP p= （w） 式中G—砝码的重量kg； L—电动机平衡臂的长度m，实测得； n—水泵的转速，由测速表直接读得。 4.效率的计算 由以上测量的流量qv、扬程H、轴功率P，根据下式可计算出η： P Hgqvrh = 六、试验结果 1．将测量和计算出的各数据列于下表 阀门开度 流量qv （m3/s） 扬程H（m） 轴功率P（w） 效率η 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2．根据以上数据在坐标图上描点，绘出qv一H、qv一P、qv一η性能曲线。 （该性能曲线是在转速不变时所测得的一组曲线） η 七、试验报告内容与要求 1． 试验装置介绍 绘出试验装置图，并作说明。 5 2． 测量过程及数据记录（列表） 阀门 开度 流量表读数 qv （m3/s） 真空表读数 pm（Pa） 压力表读数 p2g（Pa） 砝码的重 量G（kg） 转速表读数 n（r/min） 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 3． 计算过程 4．试验结果 （1）将计算出的各数据列表汇总 阀门开度 流量qv （m3/s） 扬程H（m） 轴功率P（w） 效率η 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 （2）根据以上数据在坐标图上描点，绘出qv一H、qv一P、qv一η性能曲线。 （该性能曲线是在转速不变时所测得的一组曲线） η 5．分析试验结果