V.Обработка опытных данных:

По опытным данным, записанным в таблицах 1, 2, 3, вычисляют:

1. Расход воды (подачу насоса) , л/с

2. Напор, развиваемый насосом

H = h_вак + h_ман+ z + ,

где h_вак = Р_вак/γ; h_ман = Р_ман/γ – это показания вакуумметра и манометра переведенные в метры столба перекачиваемой жидкости (1 кг с/см² = 10 м.вод. ст.);

z – вертикальное расстояние от центра вакуумметра до центра манометра, м;

- разность скоростных напоров в местах измерения давления и вакуума, м.

Так, как в лабораторной работе использованы одинаковые диаметры всасывающей d_вс и d_н линии насосов исходя из уравнения неразрывности скорости в нагнетательной и всасывающей линии насосов равны (V_вс = V_н)*.

3. По рассчитанным величинам напора и подачи строим характеристику насоса Н = f (Q). Характеристики индивидуальной работы насоса, параллельно включенных насосов и последовательно включенных насосов строятся на одном рабочем поле. Ось абсцисс – подача Q, ось ординат – напор насоса Н.

VI. Литература:

1. Палишкин Н. А. Гидравлика и сельскохозяйственное водоснабжение. -М.: Агропромиздат, 1990.

2. Лекционный материал.

*Средние скорости V_вс и V_н из уравнения неразрывности потока Q = V.

где ω – это площадь живого сечения трубопроводов (ω_i = πd²/4).

; .

VII. Контрольные вопросы:

1. Какие гидромашины называются насосами, и какой принцип их работы?

2. Что такое напор насоса?

3. Как определяется рабочая точка при работе насоса на сеть?

4. Характерные неисправности при работе насоса и устранение их.

5. Причины, вызывающие кавитацию насосов.

6. Что позволяет получить последовательная и параллельная работа насосов.

7. Требования, предъявляемые к насосам при параллельной и последовательной их работе.

8. Что такое характеристика насоса, принцип маркировки насосов.

9. Что такое рабочая точка, какие способы регулировки подачи насосов вы знаете.

10. Почему при параллельной работе насосов возникает дефицит подачи?

11. Как строятся характеристики совместной работы насосов при их параллельном и последовательном включении?

VIII. К отчету прилагается:

1. Таблица с результатами измерений и расчетов.

2. Характеристики центробежного насоса на совмещенном графике:

Н = f (Q)

4. Краткие выводы о проделанной работе.

IX. Материал к работе:

При проектировании насосных станций, а также при анализе работы насосов на действующих насосных станциях возникает необходимость в определении режимов работы насосов. Это делается графическим построением характеристик насоса и трубопровода.

Характеристикой трубопровода является уравнение параболы

(1)

где H_г - геодезическая высота, т.е. сумма высот всасывающей и нагнетательной линий;

Н_вс; Н_наг- гидравлические потери на всасывающей и нагнетательной линиях.

Гидравлические потери равны сумме потерь по длине и местных, т.е.

(2)

Выразим средние скорости через расход по уравнению неразрывности

,

где Q – расход;

V - средняя скорость течения по трубе;

ω - площадь поперечного сечения трубы.

Отсюда

(3)

Подставив средние скорости в выражения для гидравлических потерь, получим:

_вс ;

+ _наг (4)

Тогда (1) можно записать

Н = Н_г + ( )Q²

или Н = Н_г + SQ² (5)

где S - суммарное сопротивление трубопровода.

Если характеристику трубопровода нанести на один график с рабочей характеристикой насоса H - Q, то точка их пересечения В будет рабочей точкой насоса (рисунок 2).

Рабочая точка насоса определяет единственно возможный режим совместной работы насоса с заданным трубопроводом, при полностью открытой задвижке на нем. Она определяет основные рабочие параметры насоса: подачу Q, напор Н, мощность N, коэффициент полезного действия  и допустимую вакуумметрическую высоту. При подборе насоса необходимо стремиться к тому, чтобы рабочая точка располагалась как можно ближе к максимальному значению КПД.

Рисунок 2 - К определению рабочей точки насоса.

Существует три способа изменения положения рабочей точки в сторону уменьшения подачи Q. Допустим, наш насос дает подачу Q₁. Эта подача велика. Нам требуется подача Q₂, меньшая, чем Q₁.

1-й способ. Изменим характеристику трубопровода так, чтобы она пошла более круто и проходила через точку В₁. Это можно сделать, увеличив в уравнении (5) величину S - сопротивление трубопровода. Прикроем задвижку на трубопроводе, увеличив тем самым местные потери. Этот способ называется ДРОССЕЛИРОВАНИЕМ (см. рисунок 2).

2-й способ. Изменим характеристику насоса H - Q так, чтобы график этой зависимости проходил через точку В₂. Это можно сделать, уменьшив число оборотов n.

3-й способ. Характеристика насоса пойдет круче вниз, через В₂, если мы обточим рабочее колесо.