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北 京 化 工 大 学 化 工 原 理 实 验 报 告

实验名称： 离心泵性能实验 班 级： 化工13 姓 名：

学 号： 20130 序 号： 同 组 人：

实验二：离心泵性能实验

摘要：本实验以水为介质，使用离心泵性能实验装置，测定了不同流速下，离心泵的性能、孔板流量计的孔流系数以及管路的性能曲线。实验验证了离心泵的扬程He随着流量的增大而减小，且呈2次方的关系；有效效率有一最大值，实际操作生产中可根据该值选取合适的工作范围；泵的轴功率随流量的增大而增大；当Re大于某值时，C0为一定值，使用该孔板流量计时，应使其在C0为定值的条件下。

关键词：性能参数（Q,H,?,N） 离心泵特性曲线 管路特性曲线C0 一．目的及任务

1.了解离心泵的构造，掌握其操作和调节方法。

2.测定离心泵在恒定转速下的特性曲线，并确定泵的最佳工作范围。 3.熟悉孔板流量计的构造，性能和安装方法。 4.测定孔板流量计的孔流系数。 5.测定管路特性曲线。

二． 实验原理

1.离心泵特性曲线测定

离心泵的性能参数取决于泵的内部结构，叶轮形式及转速。其中理论压头与流量的关系，可通过对泵内液体质点运动的理论分析得到，如图1中的曲线。由于流体流经泵时，不可避免的会遇到种种阻力，产生能量损失，诸如摩擦损失，环流损失等，因此通常采用实验方法，直接测定参数间的关系，并将测出的He-Q,N-Q和η-Q三条曲线称为离心泵的特性曲线。另外，根据此曲线也可以求出泵的最佳操作范围，作为泵的选择依据。

图1.离心泵的理论压头与实际压头

（1）泵的扬程He

He=H压力表?H真空表?H0 式中 H压力表——泵出口处的压力，mH2o；

H真空表——泵入口处的真空度，mH2o；

H0——压力表和真空表测压口之间的垂直距离，H0=0.2m。

（2）泵的有效功率和效率

由于泵在运转过程中存在种种能量损失，使泵的实际压头和流量较理论值为低，而输入泵的功率又比理论值为高，所以泵的总效率为

η?Ne N轴Ne?式中 Ne——泵的有效功率，kW；

Q——流量，m3/s； He——扬程，m；

3

ρ——流体密度，kg/ m。 由泵轴输入离心泵的功率N轴为

QHeρ 102N轴?N电η电η转

式中 N电——电机的输入功率，kW；

η电——电机效率，取0.9；

η轴——传动装置的传动效率，一般取1.0。 2、孔板流量计孔流系数的测定 孔板流量计的结构如图2所示。

图2.孔板流量计构造原理

在水平管路上装有一块孔板，其两侧接测压管，分别与压差传感器的两端相连。孔板流量计是利用流体通过锐孔的节流作用，使流速增大，压强减少，造成孔板前后压强差，作为测量的依据。若管路直径为d1，孔板锐孔直径为d0，流体流经孔板前后所形成缩脉的直径为d2，流体密度为ρ，孔板前侧压导管截面处和缩脉截面处的速度和压强分别为u1、u2与p1、p2，根据伯努利方程，不考虑能量损失，可得

2u2?up?p221?1?gh 2ρ2或 u2?u12?2gh

由于缩脉的位置随流速的变化而变化，故缩脉处截面积S2难以知道，孔口的面积为已知，且测压口的位置在设备制成后也不改变，因此，可用孔板孔径处