1.11.1 Побудова характеристики насоса

Дані характеристики насоса, подані у формі таблиці 1.3, можуть бути описані параболічною залежністю у вигляді:

Для визначення коефіцієнтів a і b цієї залежності використовують дані таблиці 1.3 (1-го і 2-го, чи 2-го і 3-го режимів), для яких складаємо систему з двох рівнянь з двома невідомими:

Розв’язок цієї системи дає нам вирази для обчислення величини коефіцієнтів a і b:

, ,

які далі використовуємо для побудови характеристики насоса.

Для цього задаємось 14-16 значенням Q_i з кроком Q таким чином, щоб величина необхідної подачі насоса Q_н, яка рівна витраті рідини в циркуляційній установці, лежала в середині вибраного діапазону зміни Q (наприклад, Q₁  0,5Q_н, Q₁₅  1,5Q_н) і розраховуємо відповідні значення напору насосу:

Дані розрахунків заносять в таблицю 1.5.

Будуємо розрахункову характеристику насоса на міліметровому папері формату А4. Вона матиме вигляд низхідної параболи з початком в точці з координатами: Q = 0, H = a (Рисунок 1.11).

Рисунок 1.11 – Визначення робочої точки насосної установки

Відповідно до величин витрати рідини в циркуляційній установці Q_н = 14,99 л/с і необхідного напору на виході з насоса Н_н = 56,25 м вибираємо насос марки 3К-6 (2900 об/хв.).

Таблиця 1.4 – Характеристика насоса 4К-6А при n = 2900 об/хв.

№ режиму	Q, л/с	Н, м	к.к.д. , %
1	8,5	58	52
2	12,5	54	63
3	17	45	57

Характеристику насоса будуємо за формулою:

.

Коефіцієнти рівняння визначаємо з системи рівнянь:

Таким чином, рівняння характеристики насоса має вигляд:

.

Розраховуємо за цим рівнянням характеристику насоса. Дані розрахунків заносимо в таблицю 1.5

Таблиця 1.5 – Характеристика насоса 3К-6 при n = 2900 об/хв.

Qi, л/с	0	2	4	6	8	10	12	14	14,99	16	18
Нi, м	70,74	70,31	69,03	66,88	63,88	60,03	55,31	49,74	46,67	43,31	36,03

За даними таблиці 1.5 будуємо графік (додаток Г).

1.11.2 Побудова характеристики напірного трубопроводу

Характеристика напірного трубопроводу – це висхідна квадратична парабола з початковими координатами Q = 0, H = 0, якщо H_cт = 0:

H = bQ²_,

де за умови  = const.

За наявності статичного напору (за умовою максимальне H_cт= l₃ + l₄ + l₈) рівняння характеристики трубопроводу дещо змінюється:

.

Якщо   const і турбулентний режим, до прикладу, охоплює зону “гідравлічно гладких труб” і зону змішаного тертя, то характеристику трубопроводу записують у такому виді:

,

де  = f(Re, ) і значення  знаходять відповідно до вказівок п.1.5, а

.

Для побудови цієї залежності задаються низкою значень Q_і (i = 1…(12…15)) таким чином, щоб величина витрати рідини в циркуляційній установці, лежала в середині вибраного діапазону зміни Q (наприклад, Q₁  0,5Q_н, Q₁₅  1,5Q_н) і розраховуємо відповідні значення необхідного напору трубопроводу H_i. Результати розрахунків заносять у таблицю 1.6.

За даними таблиці 1.6 будуємо характеристику напірного трубопроводу, накладену на характеристику насоса (див. Рисунок 1.11).

Характеристику трубопроводу будуємо за формулою:

,

де

.

Тоді, .

Розраховуємо за цим рівнянням характеристику трубопроводу. Дані розрахунків заносимо в таблицю 1.6.

Таблиця 1.6 – Характеристика трубопроводу

Qi, л/с	0	2	4	6	8	10	12	14	14,99	16	18
Н, м	14	14,75	17,01	20,77	26,03	32,8	41,07	50,85	56,24	62,13	74,91

За даними таблиці 1.6 будуємо графік характеристики трубопроводу (див. додаток Г).