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实验二  离心泵变速特性实验实验学时：2实验类型：综合一、实验目的1、熟悉实验装置管路和控制系统组成。2、了解离心泵的开停机、流量调节等操作过程。

3、掌握离心泵的变速性能及特性曲线（N--Q曲线，η--Q曲线，n--Q曲线）的绘制。84467

二、实验内容

测量单台离心泵的性能参数：压头H恒定情况下，通过变频调节改变离心泵电机转速n，测量流量Q，功率N，效率η，并绘制性能曲线。

三、实验原理、方法和手段

变频调速技术在离心泵运行中得到了十分广泛的应用。这不仅扩展了离心泵的应用范围，更为重要的是节能效果显著。在改变转速的情况下，如果能够知道某一定扬程下轴功率、效率、转速随流量的变化情况，无疑对泵的设计和使用来说都是十分重要和必要的。

离心泵在恒压变速状态下的性能特点及调速幅度，在离心泵的定速性能曲线的基础上，获得在恒压变速状态下的性能曲线( 轴功率N--流量Q曲线，效率η--流量Q曲线，转速n—流量Q曲线)。这些曲线反映了离心泵的另外一种性能。根据这些特性曲线，可以很方便地知道在恒压变频条件下某一流量时离心泵的轴功率、效率、转速（或频率）等。按照工况要求，在允许的范围内调节转速（频率），从而适应新的工况点。论文网

为了使设备安全运行，避免引起水泵汽蚀和电机超载，一般离心泵不允许增速运行。通常所讲的离心泵运行中的变频调速技术都是使泵降速运行以适应新的工况。但是泵转速的降低应有一个允许的范围，即转速调节的幅度问题。根据研究，从效率方面考虑，水泵、电机、变频器三者所允许的调速幅度从大到小依次为：电机>变频器>水泵，故调速幅度不应低于考虑水泵效率时确定的转速范围。参照离心泵定速时工作范围的确定方法，在［η--Q］曲线中，以效率比最高点下降5~8% 为界，确定泵运行的流量范围，再查［n--Q］曲线，确定泵运行的转速范围

（图）

图1 实验装置及管路支架布置示意图

1、流量Q的测量

1）体积法：已知水箱底面面积为0=0。16315  m2，利用秒表和水箱上的刻度尺，测出水箱水位上升△h高度时所用的时间△t，就可计算出流量Q（m3/s）；

2）电磁流量计法：待离心泵工作稳定，电磁流量计显示流量读数稳定后，直接读取；

2、压头H计算得出：

H=M+V+Z+；

式中：M——压力表读数[Mpa],须换算成水柱高

V——真空表读数[Mpa],须换算成水柱高，可由下式得出：

 mH2O，  mH2O,

——为水的重度, =9800N/m3；

Z——压力表与真空表接出点之间的高度差[m],z=0。235(m)

——泵的进出口测压点断面液体的平均流速,一般，进口和出口管径相同， 所以，=0；

3、功率N的测量：

功率N在实验台上的功率表上直接读出即可，单位（kw）；

4、效率η--计算得出：

式中： ρ——水的密度，根据环境温度查表

Q——泵的流量   m3/s

H——泵的扬程    m

N——输出功率    kW

因为1kW=102kg*m/s；

所以，因为可用下面公式计算效率：

式中：——水的重度    γ=9800N/m3

Q——泵的流量    m3/s

H——泵的扬程    m

N——输出功率    W

四、实验组织运行要求

根据本实验的特点、要求和具体条件，采用集中授课、分组开放运行形式。 (责任编辑：qin)