[发明专利]离心泵环形密封摩擦因子与损失系数测定装置与方法

权利要求书

1.离心泵环形密封摩擦因子与损失系数测定装置，其特征在于，包括轴(1)、入水室中部支撑(5)、入水室右部支撑(7)、出水室左部支撑(13)和若干固定基座(20)，所述入水室中部支撑(5)、所述入水室右部支撑(7)和所述出水室左部支撑(13)分别均位于所述固定基座(20)的顶端并与所述固定基座(20)固定连接，所述轴(1)穿插于所述入水室中部支撑(5)、所述入水室右部支撑(7)和所述出水室左部支撑(13)，所述轴(1)与所述入水室中部支撑(5)之间设置有轴承支架(4)，所述轴承支架(4)的内部设置有若干套设于所述轴(1)的轴承(21)，所述轴承支架(4)的一侧设置有套设于所述轴(1)的轴承端盖(2)，所述入水室中部支撑(5)顶端的一侧设置有入水法兰(3)，所述入水室右部支撑(7)一侧的中间位置设置有法兰管一(8)，所述出水室左部支撑(13)一侧的中间位置设置有法兰管三(11)，所述法兰管三(11)与所述法兰管一(8)之间设置有套设于所述轴(1)的法兰管二(9)，所述法兰管二(9)的内部设置有与所述轴(1)相配合连接的轴套(12)，所述出水室左部支撑(13)远离所述法兰管三(11)的一侧设置有密封端盖(18)，所述密封端盖(18)与所述轴(1)之间通过滑动轴承(19)相配合连接，所述出水室左部支撑(13)顶端的中间位置设置有出水法兰(14)，所述离心泵环形密封摩擦因子与损失系数测定装置的测定方法包括以下步骤：

改变流体流量，利用流量计读取50次流量大小，每次改变流量都可以得到一个流量数据，将第j次数据记为Qj，j＝1～50，根据公式计算得到相应的流体流速vj，式中Di为实验流段轴直径；D0为轴套直径，

相应地，利用压力传感器装置对每个被测点压力读取相应的50次压力数据，将第j次读取的压力大小记为P0j、P1j、P2j、P3j，

(1)计算进口压力损失系数

由得到代入上述50组压力数据P0j、P1j与流体流速vj可得到相应的η_inj，对所得到的50个进口压力损失系数求平均数得到平均进口压力损失系数

式中ρ为流体密度；

(2)计算出口压力损失系数

由得到代入上述50组压力数据P2j、P3j与流体流速vj可得到50个η_out数据，将第j次数据记为η_outj，对所得到的出口压力损失系数求平均数得到平均出口压力损失系数

(3)计算摩擦因子

实验流段的摩擦系数f：L为实验流道长度，代入不同组测得的流速vj与实验流道两端压力P1j、P2j可得到多个摩擦系数，记为f₁、f₂……f₅₀，

根据所得到的多个摩擦系数与流体流速可得到拟合函数：

式中

a₁、a₂为拟合后得到的常数，即为通过本装置测定的摩擦因子。

2.根据权利要求1所述的离心泵环形密封摩擦因子与损失系数测定装置，其特征在于，所述入水室中部支撑(5)与所述入水室右部支撑(7)之间、所述法兰管二(9)与所述法兰管一(8)和所述法兰管三(11)之间均通过若干螺栓(10)固定连接。

3.根据权利要求1所述的离心泵环形密封摩擦因子与损失系数测定装置，其特征在于，所述法兰管二(9)与所述法兰管一(8)之间设置有垫片一(15)，所述法兰管二(9)与所述法兰管三(11)之间设置有垫片二(16)。

4.根据权利要求1所述的离心泵环形密封摩擦因子与损失系数测定装置，其特征在于，所述轴承(21)之间设置有轴承定位轴套(22)。

5.根据权利要求1所述的离心泵环形密封摩擦因子与损失系数测定装置，其特征在于，所述轴承支架(4)远离所述轴承端盖(2)的一侧设置有机械密封(23)。

6.根据权利要求1所述的离心泵环形密封摩擦因子与损失系数测定装置，其特征在于，所述入水室右部支撑(7)与所述入水室中部支撑(5)之间设置有毡圈一(6)，所述密封端盖(18)与所述出水室左部支撑(13)之间设置有毡圈二(17)，所述轴承端盖(2)与所述轴承支架(4)之间设置有毡圈三(24)。