YUY-HM220離心泵綜合實驗臺實驗指導(dǎo)書

一、實驗?zāi)康?br /> 通過對本次實驗的操作、記錄、數(shù)據(jù)處理和曲線的繪制，了解離心泵裝置的組成；掌握離心泵的工作原理；掌握離心泵的特性；了解離心泵的串、并聯(lián)特性和汽蝕的原因。達到驗證和鞏固課堂教學(xué)知識、培養(yǎng)動力能力的目的。
二、實驗內(nèi)容
1．離心泵性能測定實驗；
2．離心泵啟停和串并聯(lián)實驗；
3．離心泵的汽蝕實驗。
三、實驗裝置
實驗裝置由兩臺離心泵綜合試驗臺和兩臺計算機組成。試驗臺的組成及設(shè)備如下圖所示：

離心泵參數(shù)：
型號：FS103#-2                  最大揚程： 11       m
最大流量：4.5              泵進口管徑d:  32   mm
電機額定功率：0.55  KW          電機額定轉(zhuǎn)速：2840  轉(zhuǎn)/分
文丘里管流量系數(shù)K =0.98
本實驗臺的電機1上安裝了一個轉(zhuǎn)速傳感器，經(jīng)計算后在電子顯示屏上讀出的是電機1的電功率，泵1的輸入功率要經(jīng)換算后求得；而泵1、泵2的壓力表、真空表的讀數(shù)在電子顯示屏上可直接讀出；而電子顯示屏上讀出的文丘里流量計的壓差，其流量要經(jīng)計算而得；電子顯示屏上的最上方可讀出泵的轉(zhuǎn)速。
四、實驗基本原理
本實驗臺的水泵1（用以測泵的特性及串并聯(lián)實驗）、水泵2（用以測泵的汽蝕余量和串并聯(lián)實驗）。
1．特性實驗
實驗時，利用各閥門的開、關(guān)和調(diào)節(jié)，形成泵1的單臺泵工作回路，在不同流量下，測定一組相應(yīng)的壓力表、真空表、電機1的電功率和文丘里流量計的壓差讀數(shù)（或利用計量水箱和秒表來計量、計算），以及電機的轉(zhuǎn)速n；經(jīng)計算后即可得出一組泵的流量Q、揚程H、輸入功率N、離心泵的效率η等數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)即可繪出泵的H-Q，N-Q和η-Q等特性曲線。
2．汽蝕實驗
進行泵的汽蝕實驗時，利用相應(yīng)閥門的開、閉和調(diào)節(jié)，形成泵2的單泵工作回路，并使水箱成為封閉的容器，水泵抽水時，使水箱由于水的抽出而產(chǎn)生真空，從而使泵的進口壓力減少，直到發(fā)生汽蝕，測出泵的汽蝕余量ΔH。
3．泵的串聯(lián)或并聯(lián)實驗
利用相應(yīng)閥門的開、閉，組成泵1和泵2的串聯(lián)或并聯(lián)回路，從而測定泵串聯(lián)和并聯(lián)時的運行特性。
五、實驗基本步驟
1.泵的特性實驗
（1）試驗前準備
①將水箱注滿水（其水位應(yīng)至少高出水箱底部的兩個進水孔口，此時離心泵內(nèi)也已灌注滿水）。
②關(guān)閉閥門3、9、12，打開閥門7。
（2）進行試驗
①接通電源，打開電源開關(guān)；
②按K3啟動離心泵泵1。泵運轉(zhuǎn)后，即打開閥門3，再關(guān)閉閥門7，此時，輸入、輸出流量均為0，為空載狀態(tài)。讀出泵1壓力表讀數(shù)p₂（）MPa，泵1真空表讀數(shù)p₁（）KPa，電機的電功率N（）W，文丘里流量計的壓差讀數(shù)△p（）KPa，電機的轉(zhuǎn)速n（）轉(zhuǎn)/分。
③打開閥門7至一定開度，水泵開始給水，再測讀出泵1壓力表讀數(shù)p₂（）MPa，泵1真空表讀數(shù)p₁（）KPa，文丘里流量計壓差△p（）Kpa，電機的電功率N（）W，電機的轉(zhuǎn)速n（）轉(zhuǎn)/分。
④逐步開大閥門4，改變泵的流量（一般改變8-10次），在每一流量下，測量并記錄上述試驗數(shù)據(jù)。
這樣，可以測得相應(yīng)于不同流量下的試驗數(shù)據(jù)，按下列計算公式進行相關(guān)的計算后（計算時一定要注意單位換算），將實驗數(shù)據(jù)和計算結(jié)果填入實驗數(shù)據(jù)表，計算得到不同的值和其相應(yīng)泵輸入功率值，泵1的效率η₁，在H—Q、N—Q、η—Q坐標系中得到相應(yīng)測點，將這些點光滑地連接起來，從而就可以繪出泵的H—Q曲線、N—Q曲線、η—Q曲線等特性曲線。
（3）計算公式
①流量Q₁
對于文丘里測流量，按以下公式計算：

其中：表示體積流量，；
文丘里流量計的流量系數(shù)，按1.15算；
文丘里管大徑，0.042；
文丘里管小徑，0.035；
文丘里管兩端壓差，；
水的密度，10000
值也可用計量水箱和秒表測定；
②楊程
值可由下式計算：

式中：—揚程[m]
—壓力表讀數(shù)，[Mpa] ，換算成水柱高，[m]
 —真空表讀數(shù)，[Mpa] ，換算成水柱高，[m]
—壓力表至真空表接出點之間的高度，[m]
—水的重度，等于密度和重力加速度的乘積。[]
 —泵進口流速，一般進口和出口管徑相同， 所以

③泵的輸入功率

式中：N——電機的電功率， [w]
——電機的效率，取，
④泵的效率
任取一個值可以得出相應(yīng)的和值，由此可得該流量下得相應(yīng)效率值：

2．水泵的汽蝕試驗
（1）試驗前的準備
①將水箱注滿水，直至排氣閥19溢出水為止。關(guān)閉排氣閥19。
②向水泵2充水，此時，應(yīng)關(guān)閉閥門4。
③關(guān)閉閥門4，7，9，18，24，打開閥門12，17。
（2）進行試驗
①啟動水泵2。
②調(diào)節(jié)閥門12，調(diào)至某一流量。
③在此流量下，將閥門17由開啟向關(guān)閉方向逐步調(diào)節(jié)，使水箱內(nèi)的真空度逐步增大，每調(diào)節(jié)一次，同時測讀流量計讀數(shù)、真空表10的讀數(shù)Hs和壓力表11讀數(shù)H（揚程）。繼續(xù)調(diào)節(jié)閥門17，直至壓力表11的指針發(fā)生劇烈顫動或急劇下降為止（即發(fā)生汽蝕）。這樣，可以讀出一組試驗數(shù)據(jù)，并確定在此流量下的汽蝕余量Δh。
（4）將閥門12調(diào)至另一開度，重復(fù)上述步驟，測定此流量Q₂下的汽蝕余量Δhc。
如此，進行3-5個流量下的試驗，測得3-5組試驗數(shù)據(jù)，即可測定泵的汽蝕特性曲線。
3．兩臺泵的串聯(lián)運行試驗
（1）在相同流量下，測出單臺泵運行時的泵1和泵2的揚程H₁和H₂。其試驗步驟和方法可參照泵的特性試驗方法。
（2）在與單臺泵運行時的相同流量下，測出兩臺泵的串聯(lián)時的揚程  H_串可以得出H_串= H₁+ H₂。具體步驟如下：
①打開閥門9，18；關(guān)閉閥門4，7，12，17，24。
②接通電源，首先啟動泵2，運行正常后，打開串聯(lián)閥門4，再啟動泵1，待運行正常后，然后打開閥門7。
③調(diào)節(jié)閥門7，使流量指示與單臺泵運行時相同。
④在壓力表5和11上進行揚程H_串和H₂讀值。
4．兩臺泵的并聯(lián)運行試驗
（1）在相同的揚程下，測出單臺水泵進行時泵1和泵2的流量Q₁和Q₂。
（2）在與單臺泵運行時的相同的揚程下，測出兩臺泵并聯(lián)時的流量Q_并，得出：Q_并 = Q₁+ Q₂。具體步驟如下：
①開閥門4，25，17；關(guān)閉閥門7，9，12，18。
②啟動水泵1和水泵2，運行正常后，打開閥門7，12。
③調(diào)節(jié)閥門7，12，使壓力表5，11的揚程一致，并與單臺泵運行使相同。
④用流量計或計量水箱進行流量Q_并測量。
[注]1．上述泵的串、并聯(lián)運行試驗，可以進行多個流量下的串聯(lián)運行試驗和多個揚程下的并聯(lián)運行試驗，以觀察和驗證泵的串、并聯(lián)運行時的基本規(guī)律。
2．泵的串、并聯(lián)試驗也可以參照離心泵的啟、停及串并聯(lián)實驗臺實驗指導(dǎo)書介紹的方法進行試驗，給出單泵運行時的Q-H特性曲線及雙臺泵串并聯(lián)運行時的Q-H特性曲線，以觀察和驗證泵的串、并聯(lián)運行時的基本規(guī)律。
六.實驗記錄與數(shù)據(jù)處理要求
實驗數(shù)據(jù)可記錄在如下的表格中：

No	M(Mpa)	V(Mpa)	G(Kg)	n(轉(zhuǎn)/分)	Q（Kg/s）	備注
					W（立方）t（秒）
1
2
3
4
5
6

根據(jù)測試數(shù)據(jù)，在坐標系中點出測試點，最后光滑地繪制出H—Q，N—Q和η—Q曲線。（可以在一張圖上繪出）。
η
 
七、實驗中的注意事項
在接電運轉(zhuǎn)前，必須做好下列準備工作：
1．仔細檢查各閥門、接頭和表頭等有無松動，如有松動，應(yīng)加以緊固；
2．用橡膠管將文丘里的測壓口與壓差計相連接；
3．將測力矩力臂用限位裝置鎖??；
4．將水箱注滿水，并使泵內(nèi)全部充滿水。完成上述安裝工作以后，即可接電試運轉(zhuǎn)。啟動水泵，觀察有無漏水現(xiàn)象，如漏水，應(yīng)設(shè)法處理。
5．試驗臺應(yīng)很好的接地，以保安全！