通過(guò)對(duì)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(shí)、培養(yǎng)動(dòng)力能力的目的。
二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1．離心泵性能測(cè)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(tái)離心泵綜合試驗(yàn)臺(tái)和兩臺(tái)計(jì)算機(jī)組成。試驗(yàn)臺(tái)的組成及設(shè)備如下圖所示：
離心泵參數(shù)：
型號(hào)：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(tái)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(tái)的水泵1（用以測(cè)泵的特性及串并聯(lián)實(shí)驗(yàn)）、水泵2（用以測(cè)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(mén)的開(kāi)、關(guān)和調(diào)節(jié)，形成泵1的單臺(tái)泵工作回路，在不同流量下，測(cè)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(lái)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(mén)的開(kāi)、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(cè)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(mén)的開(kāi)、閉，組成泵1和泵2的串聯(lián)或并聯(lián)回路，從而測(cè)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(mén)3、9、12，打開(kāi)閥門(mén)7。
（2）進(jìn)行試驗(yàn)
①接通電源，打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)；
②按K3啟動(dòng)離心泵泵1。泵運(yùn)轉(zhuǎn)后，即打開(kāi)閥門(mén)3，再關(guān)閉閥門(mén)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(kāi)閥門(mén)7至一定開(kāi)度，水泵開(kāi)始給水，再測(cè)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(kāi)大閥門(mén)4，改變泵的流量（一般改變8-10次），在每一流量下，測(cè)量并記錄上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
這樣，可以測(cè)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(cè)點(diǎn)，將這些點(diǎn)光滑地連接起來(lái)，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
①流量Q1
對(duì)于文丘里測(cè)流量，按以下公式計(jì)算：
其中：
表示體積流量，
；
文丘里流量計(jì)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(jì)量水箱和秒表測(cè)定；②楊程
值可由下式計(jì)算：
式中：
—揚(yáng)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(diǎn)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(jìn)口流速，一般進(jìn)口和出口管徑相同，
所以
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(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(mén)4。
③關(guān)閉閥門(mén)4，7，9，18，24，打開(kāi)閥門(mén)12，17。
（2）進(jìn)行試驗(yàn)
①啟動(dòng)水泵2。
②調(diào)節(jié)閥門(mén)12，調(diào)至某一流量
。③在此流量下，將閥門(mén)17由開(kāi)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(cè)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(mén)17，直至壓力表11的指針發(fā)生劇烈顫動(dòng)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(mén)12調(diào)至另一開(kāi)度，重復(fù)上述步驟，測(cè)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(cè)得3-5組試驗(yàn)數(shù)據(jù)，即可測(cè)定泵的汽蝕特性曲線。
3．兩臺(tái)泵的串聯(lián)運(yùn)行試驗(yàn)
（1）在相同流量下，測(cè)出單臺(tái)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(tái)泵運(yùn)行時(shí)的相同流量下，測(cè)出兩臺(tái)泵的串聯(lián)時(shí)的揚(yáng)程 H串可以得出H串= H1+ H2。具體步驟如下：
①打開(kāi)閥門(mén)9，18；關(guān)閉閥門(mén)4，7，12，17，24。
②接通電源，首先啟動(dòng)泵2，運(yùn)行正常后，打開(kāi)串聯(lián)閥門(mén)4，再啟動(dòng)泵1，待運(yùn)行正常后，然后打開(kāi)閥門(mén)7。
③調(diào)節(jié)閥門(mén)7，使流量指示與單臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)相同。
④在壓力表5和11上進(jìn)行揚(yáng)程H串和H2讀值。
4．兩臺(tái)泵的并聯(lián)運(yùn)行試驗(yàn)
（1）在相同的揚(yáng)程下，測(cè)出單臺(tái)水泵進(jìn)行時(shí)泵1和泵2的流量Q1和Q2。
（2）在與單臺(tái)泵運(yùn)行時(shí)的相同的揚(yáng)程下，測(cè)出兩臺(tái)泵并聯(lián)時(shí)的流量Q并，得出：Q并 = Q1+ Q2。具體步驟如下：
①開(kāi)閥門(mén)4，25，17；關(guān)閉閥門(mén)7，9，12，18。
②啟動(dòng)水泵1和水泵2，運(yùn)行正常后，打開(kāi)閥門(mén)7，12。
③調(diào)節(jié)閥門(mén)7，12，使壓力表5，11的揚(yáng)程一致，并與單臺(tái)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并測(cè)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(tái)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)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(tái)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(cè)試數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系中點(diǎn)出測(cè)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(mén)、接頭和表頭等有無(wú)松動(dòng)，如有松動(dòng)，應(yīng)加以緊固；
2．用橡膠管將文丘里的測(cè)壓口與壓差計(jì)相連接；
3．將測(cè)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(dòng)水泵，觀察有無(wú)漏水現(xiàn)象，如漏水，應(yīng)設(shè)法處理。
5．試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)很好的接地，以保安全！
