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離心泵綜合實(shí)驗(yàn)臺實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

一、離心泵綜合實(shí)驗(yàn)臺實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書-實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
通過對本次實(shí)驗(yàn)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(dá)到驗(yàn)證和鞏固課堂教學(xué)知識、培養(yǎng)動力能力的目的。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.離心泵性能測定實(shí)驗(yàn);
2.離心泵啟停和串并聯(lián)實(shí)驗(yàn);
3.離心泵的汽蝕實(shí)驗(yàn)。
三、實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)裝置由兩臺離心泵綜合試驗(yàn)臺和兩臺計(jì)算機(jī)組成。試驗(yàn)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(yáng)程:11    m
最大流量:4.5            泵進(jìn)口管徑d:32   mm
電機(jī)額定功率:0.55  KW          電機(jī)額定轉(zhuǎn)速:2840  轉(zhuǎn)/分
文丘里管流量系數(shù)K =0.98
本實(shí)驗(yàn)臺的電機(jī)1上安裝了一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器,經(jīng)計(jì)算后在電子顯示屏上讀出的是電機(jī)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(jì)的壓差,其流量要經(jīng)計(jì)算而得;電子顯示屏上的最上方可讀出泵的轉(zhuǎn)速。
四、實(shí)驗(yàn)基本原理
本實(shí)驗(yàn)臺的水泵1(用以測泵的特性及串并聯(lián)實(shí)驗(yàn))、水泵2(用以測泵的汽蝕余量和串并聯(lián)實(shí)驗(yàn))。
1.特性實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)時(shí),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(jī)1的電功率和文丘里流量計(jì)的壓差讀數(shù)(或利用計(jì)量水箱和秒表來計(jì)量、計(jì)算),以及電機(jī)的轉(zhuǎn)速n;經(jīng)計(jì)算后即可得出一組泵的流量Q、揚(yáng)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(shí)驗(yàn)
進(jìn)行泵的汽蝕實(shí)驗(yàn)時(shí),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(shí),使水箱由于水的抽出而產(chǎn)生真空,從而使泵的進(jìn)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(shí)驗(yàn)
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(shí)的運(yùn)行特性。
五、實(shí)驗(yàn)基本步驟
1.泵的特性實(shí)驗(yàn)
(1)試驗(yàn)前準(zhǔn)備
①將水箱注滿水(其水位應(yīng)至少高出水箱底部的兩個(gè)進(jìn)水孔口,此時(shí)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(jìn)行試驗(yàn)
①接通電源,打開電源開關(guān);
②按K3啟動離心泵泵1。泵運(yùn)轉(zhuǎn)后,即打開閥門3,再關(guān)閉閥門7,此時(shí),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(jī)的電功率N()W,文丘里流量計(jì)的壓差讀數(shù)△p()KPa,電機(jī)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(jì)壓差△p()Kpa,電機(jī)的電功率N()W,電機(jī)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(yàn)數(shù)據(jù)。
這樣,可以測得相應(yīng)于不同流量下的試驗(yàn)數(shù)據(jù),按下列計(jì)算公式進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算后(計(jì)算時(shí)一定要注意單位換算),將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和計(jì)算結(jié)果填入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表,計(jì)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(biāo)系中得到相應(yīng)測點(diǎn),將這些點(diǎn)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(jì)算公式

③泵的輸入功率

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

2.水泵的汽蝕試驗(yàn)
(1)試驗(yàn)前的準(zhǔn)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(shí),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(jìn)行試驗(yàn)
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(shí)測讀流量計(jì)讀數(shù)、真空表10的讀數(shù)Hs和壓力表11讀數(shù)H(揚(yáng)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(yàn)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(jìn)行3-5個(gè)流量下的試驗(yàn),測得3-5組試驗(yàn)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(yùn)行試驗(yàn)
(1)在相同流量下,測出單臺泵運(yùn)行時(shí)的泵1和泵2的揚(yáng)程H1和H2。其試驗(yàn)步驟和方法可參照泵的特性試驗(yàn)方法。
(2)在與單臺泵運(yùn)行時(shí)的相同流量下,測出兩臺泵的串聯(lián)時(shí)的揚(yáng)程  H可以得出H= 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(yùn)行正常后,打開串聯(lián)閥門4,再啟動泵1,待運(yùn)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(yùn)行時(shí)相同。
④在壓力表5和11上進(jìn)行揚(yáng)程H和H2讀值。
4.兩臺泵的并聯(lián)運(yùn)行試驗(yàn)
(1)在相同的揚(yáng)程下,測出單臺水泵進(jìn)行時(shí)泵1和泵2的流量Q1和Q2。
(2)在與單臺泵運(yùn)行時(shí)的相同的揚(yáng)程下,測出兩臺泵并聯(lián)時(shí)的流量Q,得出:Q = 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(yùn)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(yáng)程一致,并與單臺泵運(yùn)行使相同。
④用流量計(jì)或計(jì)量水箱進(jìn)行流量Q測量。
[注]1.上述泵的串、并聯(lián)運(yùn)行試驗(yàn),可以進(jìn)行多個(gè)流量下的串聯(lián)運(yùn)行試驗(yàn)和多個(gè)揚(yáng)程下的并聯(lián)運(yùn)行試驗(yàn),以觀察和驗(yàn)證泵的串、并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的基本規(guī)律。
2.泵的串、并聯(lián)試驗(yàn)也可以參照離心泵的啟、停及串并聯(lián)實(shí)驗(yàn)臺實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書介紹的方法進(jìn)行試驗(yàn),給出單泵運(yùn)行時(shí)的Q-H特性曲線及雙臺泵串并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的Q-H特性曲線,以觀察和驗(yàn)證泵的串、并聯(lián)運(yùn)行時(shí)的基本規(guī)律。
六.實(shí)驗(yàn)記錄與數(shù)據(jù)處理要求
實(shí)驗(yàn)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(biāo)系中點(diǎn)出測試點(diǎn),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(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)
在接電運(yùn)轉(zhuǎn)前,必須做好下列準(zhǔn)備工作:
1.仔細(xì)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(jì)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(yùn)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(yàn)臺應(yīng)很好的接地,以保安全!


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