1、引水管
引水管的作用是从封闭容器或敞开式水池中引水(或其它试验介质),其末端应在液面以下,并有足够的深度。 开 式 试 验 台
闭 式u形管 试 验 台
4-流量测量 5-流量调节 6-试验容器
2、进口节流阀
主要用于汽蚀试验中,减小阀门开度,降低泵的进口压力。在性能试验过程中,阀门应处于全开状态。
3、进口直管段
进口直管段的口径应与泵的入口口径一致,若进口节流阀全开,进口直管段长度应为7×D,否则应为12×D。在距离泵入口法兰2×D处设置取压孔(D为进口直管段的内径)。
4、出口直管段
出口直管段的口径应与泵的出口口径一致,其长度应大于4×D,在距离泵出口法兰2×D处设置取压孔(D为出口直管段的内径)。
5、测流组件
测流组件包括流量计和流量计前、后的直管段,直管段的长度由流量计的要求来确定,若流量计为涡轮,前直管段的长度为20×D,后直管段的长度为5×D,若流量计为电磁流量计,前直管段的长度为5×D,后直管段的长度为2×D,这一要求不是很严格,在实际设计时,往往比要求值大得很多。(D为流量计的内径) 6、流量调节阀
流量调节阀一般设置在出口管路之后,用于调节流量的大小。若能保证测流组件确实处在充满试验介质的状态,那么流量调节阀可以放在出口管路的任何位置上。
7、回水管
回水管将试验介质送回封闭容器或敞开式水池,使得试验介质循环利用。
8、容器
用来盛装试验介质,对于闭式试验台,一般使用封闭容器,对于开式试验台,一般使用敞开式水池。
二、泵性能参数的定义和测量
1.流量
(1)定义:泵单位时间内输送出去的液体量(体积或重量)。 (2)测量方法
A、基本方法 ___ 体积法、重量法
滑水鞋B、经验法 ___ 堰、槽口、孔板、文丘里管
C、传感器法 ___ 涡轮流量计、电磁流量计
(3)涡轮流量计
涡轮流量计的信号检测放大器中有永久磁钢和线圈,产生磁场,由导磁材料制造的叶轮旋转时改变信号检测器中磁路的磁阻值,使通过感应线圈的磁通量随之变化,这样在感应线圈的两端感应出电脉冲信号,在一定的流量范围内,该脉冲的频率与流经传感器的介质体积流量成正比。箔绕机
f=kQ
式中 f ___ 脉冲信号的频率 1/秒
k ___ 涡轮系数 1/升
Q ___ 流量 升/秒
涡轮流量计精度可达到0.5%级,反应快,结构简单,安装方便,涡轮流量计前要求有20×D与涡轮同口径的直管段。涡轮流量计后要求有5×D与涡轮同口径的直管段。易切削不锈钢涡轮流量计所测介质必须纯净,不能有杂物。
(4)电磁流量计
电磁流量计是电磁感应定律的具体应用。被测介质垂直于磁力线方向流动,因而在与介质流向和磁力线方向都垂直的方向上产生感应电动势,其大小与被测介质的流速成正比,通过测量感应电动势,即可得出流速的大小,从而计算出流量来。
电磁流量计的精度可达到0.5%级,抗干扰能力强,而且水力损失小,可以输送含有杂质的液体。但电磁流量计所测介质必须是电的导体。
2.扬程
(1)定义:扬程是单位重量液体通过泵获得的有效能量,也就是说单位重量的液体在泵出口处的能量与在泵入口处的能量之差。
(2)单位重量液体能量的组成
E=z+p/r+v2/2g
式中:
z ___ 位能 相对于泵基准
p/r ___ 压能 相对于大气压
v2/2g ___ 动能
三种能量的单位都用米水柱表示。
(3)扬程的计算
根据扬程的定义,扬程的计算公式可以写成:
H=E2-E1
=(z2+p2/r+外加电流阴极保护v22/2g)-(z1+p1/r+v12/2g)
=(z2-z1)+(p2/r-p1/r)+( v22/2g-v12/2g)
式中:
z2-z1 ___ 表位差
p2/r-p1/r ___ 压头
v22/2g-v12/2g ___ 速度头
(4)各参数的测量
A 宽带数字电视机顶盒表位差 :是长度量,用尺测量,单位为m。
B p1 :是泵的进口压力,一般用水银比压计测量,单位为mmHg。
C p2 :是泵的出口压力,用压力表或压力传感器测量,单位为Mpa。
D v1,v2:是泵进口、出口的流速,通过流量算出,单位为m/s。
H=(z2-z1)+(p2×102+p1×0.0136)+(v22/2g-v12/2g)
注意,p1值一般为负值,所以压头一般为进、出口压力绝对值之和。
在使用水银比压计时,避免在液位差小于50mm的区间内使用,玻璃管径应大于或等于6mm,避免连接管内充水。在使用弹簧压力表时,预测值应在表量程的1/3和2/3之间,读数应读到测定扬程的1%。
3、汽蚀余量
(1)汽蚀现象与发生原理
在叶轮入口附近压力最低的地方,当压力低于介质的汽化压力时,介质由液态转变为汽态,即有汽泡产生,汽泡随介质流动,在压力较高的地方破灭。汽泡的产生、破灭引起泵的扬程、流量、效率的下降,并产生噪声和振动,对叶轮和泵体产生破坏作用。这就是汽蚀现象。
当叶轮叶片入口附近的压力小于此温度下液体的饱和蒸气压时,液体就汽化。同时还可能
有溶解在液体内的气体逸出,它们形成许多气泡。当气泡随液体流到叶道内压力较高处时,外面的液体压力高于气泡内的汽化压力,则气泡会凝结溃灭形成空穴。瞬间周围的液体以极高的速度向空穴冲来,造成液体互相撞击,使局部的压力骤然增加。这不仅阻碍液体的正常流动,尤为严重的是,如果这些气泡在叶轮壁面附近溃灭,则液体就像无数小弹头一样,连续地打击金属表面,其撞击频率很高(有的可达2000~3000Hz),金属表面会因冲击疲劳而剥裂。如气泡内夹杂某些活性气体(如氧气等),它们借助气泡凝结时放出的热量(局部温度可达200~300摄氏度),还会形成热电偶并产生电解,对金属起电化学腐蚀作用,更加速了金属剥蚀的破坏速度。上述的这种液体汽化、凝结、冲击,形成高压、高温、高频冲击载荷,造成金属材料的机械剥裂与电化学腐蚀破坏的综合现象就是汽蚀。