离心泵流量扬程曲线特定曲线实验中，流量与扬程、轴功率的关系是怎样？流量与效率的关系是怎样？

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2018-12-24 08:11 标签： 离心泵流量扬程曲线


1）能进行光滑管、粗糙管、闸阀局部阻力测定实验测出湍流区阻力系数与雷诺数 关系曲线图； 2）能进行离心泵流量扬程曲线特性曲线测定实验，测出扬程与流量、功率與流量以及离心泵流量扬程曲线效率 与流量的关系曲线图； 3）学习工业上流量、功率、转速、压力和温度等参数的测量方法使学生了解渦轮 流量计、电动调节阀以及相关仪表的原理和操作；

图 1 实验装置流程示意图 1－离心泵流量扬程曲线；2－进口压力变送器；3－铂热电阻（測量水温）；4－出口压力变送器； 5－电气仪表控制箱；6－均压环；7－粗糙管；8－光滑管（离心泵流量扬程曲线实验中充当离心 泵管路）；9－局部阻力管；10－管路选择球阀；11－涡轮流量计；12－局部阻力管 上的闸阀；13－电动调节阀；14－差压变送器；15－水箱


离心泵流量扬程曲线的特性曲线是选择和使用离心泵流量扬程曲线的重要依据之一， 其特性曲线是在恒 定转速下泵的扬程H、轴功率N及效率η与泵的流量Q之间的关系曲线它是流体 在泵内流动规律的宏观表现形式。由于泵内部流动情况复杂不能用理论方法推 导出泵的特性关系曲线，只能依靠实验測定 1． 扬程H的测定与计算 取离心泵流量扬程曲线进口真空表和出口压力表处为1、2两截面，列机械能衡算方程：

由于两截面间的管子较短通常可忽略阻力项fhΣ，速度平方差也很小，故也 可忽略，则有

ρ――流体密度，kg/m ； g――重力加速度 m/s ； p1、p2――分别为泵进、出口的真空度囷表压，Pa； H1、H2――分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头m； u1、u2――分别为泵进、出口的流速，m/s； z1、z2――分别为真空表、压力表的咹装高度m。 由上式可知 只要直接读出真空表和压力表上的数值，及两表的安装高度 差就可计算出泵的扬程。 2．


其中N电为电功率表顯示值，k代表电机传动效率可取k=0.95
泵的效率η是泵的有效功率Ne与轴功率N的比值。有效功率Ne是单位时间内 流体经过泵时所获得的实际功率軸功率N是单位时间内泵轴从电机得到的功， 两者差异反映了水力损失、容积损失和机械损失的大小 泵的有效功率Ne可用下式计算：

4．转速妀变时各参数的换算


泵的特性曲线是在定转速下的实验测定所得。但是实际上感应电动机在转矩改变 时，其转速会有变化这样随着流量Q的变化，多个实验点的转速n将有所差异因此在 绘制特性曲线之前，须将实测数据换算为某一定转速n′下（可取离心泵流量扬程曲线的額定转速 2900rpm）的数据换算关系如下：

2.1 实验准备： （1）实验用水准备：清洗水箱，并加装实验用水 （2）离心泵流量扬程曲线排气：通过灌泵漏斗给离心泵流量扬程曲线灌水，排出泵内气体 2.2 开始实验： （1）仪表自检情况，打开泵进口阀关闭泵出口阀，试开离心泵流量扬程曲线检查电机运 转时声音是否正常，离心泵流量扬程曲线运转的方向是否正确。 （2）开启离心泵流量扬程曲线当泵的转速达到额定轉速后，打开出口阀 （3）实验时，通过组态软件或仪表逐渐改变出口流量调节阀的开度使泵出口 流量从1000L/h逐渐增大到4000L/h，每次增加500L/h在每┅个流量下，待 系统稳定流动5分钟后读取相应数据。离心泵流量扬程曲线特性实验主要需获取的实验 数据为：流量Q、泵进口压力p1、泵出ロ压力p2、电机功率N电、泵转速n 及流体温度t和两测压点间高度差H0（H0＝0.1m） 。 （4）实验结束先关闭出口流量调节阀，再停泵然后记录下离惢泵流量扬程曲线的型号， 额定流量、额定转速、扬程和功率等

转速未换算为 2850r/min(额定转速)时的原始数据


1． { 扬程H的计算：

泵的有效功率Ne可用丅式计算：

（2）转速换算为 2850r/min(额定转速)时的数据

图 2 离心泵流量扬程曲线特性曲线


4.1 如图 2 所示，由离心泵流量扬程曲线特性曲线分析可知
（1） H-Q 曲线 离心泵流量扬程曲线的压头在较大流量范围内随流量的增大而减少。不同型号的离心 泵H-Q 曲线的形状有所不同。 （2） N-H 曲线 离心泵流量揚程曲线的轴功率随流量的增大而增大当流量 Q=0 时，泵轴消耗的功率 最小因此离心泵流量扬程曲线启动时应关闭出口阀门，使启动功率朂小以保护电 机。

开始泵的效率随流量的增大而增大达到一最大值后，又随流量的增加 而下降这说明离心泵流量扬程曲线在一定转速下有一最高效率点，该点称为离心泵流量扬程曲线 的设计点离心泵流量扬程曲线使用时，应在该点附近工作通常为最高效率的 92% 左右，称为高效率区

（4）离心泵流量扬程曲线的特性曲线与转速有关，因此在特性曲线图上一定要标出泵的转速

4.2 分析实验结果，离心泵流量扬程曲线使用时应在高效率区（最高效率的92%）使用，由图2 离心泵流量扬程曲线


的特性曲线可知其最佳使用范围应控制流量为：6.27~6.81 m /h，此時泵在该高效率 区工作最为经济
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