Лабораторная работа №2 испытание центробежного насоса д 200-36б (кавитационные испытания)

Цель работы – получить навык кавитационных испытаний насосов и построения кавитационных характеристик.

2.1 Описание установки

Лабораторная установка, схема которой представлена на рис.2.1, состоит из насоса – 1, всасывающего трубопровода – 2, 3.всасывающий коллектор; водозаборного бака – 4, всасывающей задвижки – 5, мановакуумметра

– 6, ; нагнетательного трубопровода – 7, нагнетательного коллектора – 8, мерного бака – 9, пъезометра – 10, нагнетательной задвижки – 11, манометра – 12, задвижок – 13, 14, 15.

Рис.2.1 Схема лабораторной установки

2.2 Проведение работы

Перед началом испытаний замеряется температура воды и барометрическое давление и, соблюдая правила пуска насосной установки, включают электродвигатель насоса. Убедившись в нормальной работе установки, приступают к кавитационным испытаниям:

-задвижкой 11 на нагнетательном трубопроводе 7 устанавливается режим подачи, соответствующий величине 0,5Q_опт. Значение подачи назначается согласно характеристике насоса, построенной по результатам предыдущих испытаний, а контролируется по пьезометру и секундомеру. Для данной подачи перекрытия изменяют ступенчато-гидравлическое сопротивление во всасывающей линии 2 путем перекрытия всасывающей задвижки 5, начиная с ее полностью открытого положения через равные интервалы до срыва подачи:

-если в процессе перекрытия подача уменьшится, то задвижкой 11 ее следует вывести на начальную величину;

-снимаются и записываются в таблицу показания манометра 12, вакуумметра 6, тахометра, киловаттметра, объем мерного бака и время его заполнения.

После первого режима 0,5Qопт задвижкой 11 подача увеличивается до величины 0,75Q_опт и операции повторяются. Повторяются они также для подач, соответствующих Q_опт и 1,25Q_опт

Результаты заносятся в табл.2.1.

Данные установки и таблица испытаний:

Тип насоса – центробежный;

Марка насоса – Д 200-36б;

Рабочая жидкость – вода;

Разность отметок положения манометра и вакуумметра – 1м.

Барометрическое давление – 0,101 МПа;

D_yвс = 150 мм (диаметр всасывающей трубы); D_yнагн = 125мм (диаметр нагнетающей трубы).

2.3 Обработка опытных данных

По полученным данным для каждого режима определяются:

подача, м³/с, согласно формуле

где – объем бака, м³; t – время заполнения бака, с;

напор, м, по формуле

где

Таблица 2.1

Таблица испытаний

№ опыта	Опытные данные						Расчетные данные
	Манометр, кПа	Мановакуумметр, кПа	Объем бака, м3	Время, с	Тахометр мин	Киловаттметр, кВт	Подача, м3/с	Напор, м	Мощность, кВт	КПД	Кавитац. запас
1			10
2			10
3			10
4			10
5			10
6			10

где – показания манометра на нагнетательном приборе; – показания вакуумметра; и – скорости жидкости соответственно в нагнетательном и всасывающем трубопроводе; d – внутренний диаметр соответствующей трубы, м; – ускорение свободного падения, м/с²;

мощность, кВт, на валу насоса по формуле

где – показания трехфазного киловаттметра; – кпд электродвигателя;

кпд насоса согласно формуле

а также кавитационный запас ∆h, который выразится

где = 2336 Па – давление упругих насыщенных паров жидкости; – скорость жидкости во входном патрубке, м/с; – атмосферное давление, Па;

– показания вакуумметра, Па.

После расчетов строятся графики зависимостей H = f(Q), N = f(Q), =

= f(Q). По построенным графикам определяются значения первых критических запасов h_кр1 , а по формуле – допустимых кавитационных запасов: h_доп соответственно каждой из четырех подач насоса. Строится график зависимости допустимых кавитационных запасов от подачи, удобно этот график совместить с характеристикой насоса. По заданиям преподавателя для определенных усилий строятся графики допустимых высот всасывания геометрической или вакуумметрической в зависимости от подачи насоса. Для определения высот всасывания необходимо пользоваться формулами:

Для оптимального режима работы насоса по формуле

находится кавитационный коэффициент быстроходности.

Рис.2.2 Характеристика насоса

Контрольные вопросы

1. Что такое кавитация?

2. Объяснить природу возникновения кавитации в насосе.

3. Что называют кавитационным запасом?

4. Что такое первый и второй кавитационные запасы?

5. Что называют допустимым кавитационным запасом?

6. ОТ чего зависит кавитационный запас насоса?

7. Что называют геометрической высотой всасывания насоса?

8. Для каких целей определяется вакуумметрическая высота всасывания насоса?

9. Чем контролируется вакуумметрическая высота всасывания на насосной установке?

10. Что такое кавитационный коэффициент быстроходности?

11. В чем заключается принцип кавитационных испытаний насосов?

12. Что такое коэффициент быстроходности насоса?

Указания по оформлению отчета

Каждый студент индивидуально оформляет отчет о проделанной работе, который должен содержать:

– номер работы и ее название;

– цель работы;

– результаты измерений, выводы.