2.5 Контрольные вопросы

1 Какие величины называются производительностью или подачей напором

и давлением нагнетателей (насосов и вентиляторов), их размерности?

2 Какие методы и приборы используются для измерения производительности нагнетателей?

3 Как опытным путем определяется напор?

4 Как определяется мощность потребляемая нагнетателем?

5 Какая величина называется коэффициентом полезного действия нагнетателя?

6 Как определяется полезная (гидравлическая) мощность нагнетателя?

7 Принцип действия дроссельных расходомеров?

8 Как производится градуировка шкалы показывающего прибора дроссельного расходомера?

Лабораторная работа № 3. Энергетические испытания вихревого насоса.

3.1. Цель работы

1. Приобрести необходимо практические навыки по эксплуатации и самостоятельному проведению испытаний лопастных насосов.

2. Закрепить теоретические знания путем сопоставления данных теории с результатом экспериментов.

3. В результате работы получить следующие характеристики вихревого насоса типа «Спрут» (по Европейской классификации рк):

а) напорно-расходную характеристику, показывающую зависимость напора, создаваемого насосом от производительности при постоянной частоте вращения, т.е. Н=f(Q) при n₁=const;

б) характеристику потребляемой насосом мощности - N=f(Q) при n₁=const;

в) экономическую характеристику, дающую зависимость коэффициента полезного действия насоса от производительности при постоянной частоте вращения, т.е. η=f(Q).

4. Установить максимальное значение к.П.Д. Насоса.

5. Научиться производить пересчет рабочих характеристик в зависимости от частоты вращения ротора насоса.

6. Получение опытным путем характеристики Н=f(Q) и N=f(Q) перестроить задавшись другой частотой вращения n₂=об/сек., меньшей той при которой снимались опытные характеристики.

3.2. Вводная часть

Среди судовых вспомогательных механизмов наиболее распространены лопастные насосы (центробежные и вихревые). При эксплуатации они могут работать на разных режимах. Для правильного выбора насоса, контроля его работы и эффективной эксплуатации необходимо знать, как изменяется напор Н, мощность N , и к.п.д. при изменении подачи, т.е. иметь его гидравлические характеристики, которые представляют собой графически выраженные зависимости напора, мощности и к.п.д. от подачи Q насоса при постоянной частоте вращения его рабочего колеса. Напорную характеристику Н=f(Q) можно получить теоретически путем из уравнения Эйлера. Однако при таком построение характеристика получается очень не точной, так как приходиться учитывать много факторов, которые не подлежат точному определению. Поэтому практически характеристики насосов строятся экспериментальным путем на основании их испытаний.

Имея напорную Н=f(Q) и энергетические N= f(Q) и η=f(Q) характеристики насоса, при данной частоте вращения и пользуясь формулами пересчета, можно построить его характеристики при любой частоте вращения, а так же при изменение его размеров при условии геометрического подобия.

Зависимость между частотой вращения (n) и расходом (Q), напором Н и мощностью N лопастных нагнетателей определяется по так называемым законом пропорциональности следующим образом:

где Q₁, Н₁ и N₁ - расход, напор, и мощность, соответствующие частоте вращения-n₁,

Q₂, Н₂ и N₂ –то же, соответствующие частоте вращения n₂.

Аналогичные зависимости между размером нагнетателя (за основной размер принято считать наружный диаметр рабочего колеса D₂) и Q, Н и N:

На характеристиках приводиться частота вращения рабочего колеса, которому эта характеристика соответствует.

Волнистыми линиями на графике Н=f(Q) принято ограничивать рекомендуемую рабочую часть характеристики насосов, т.е. зона, соответствующая оптимальному режиму работы насоса при наибольших значениях к.п.д., в пределах которых рекомендуется его эксплуатация (обычно в пределах снижения к.п.д. от максимального значения на 0,1- 0,15).

Режимы работы насоса с максимальным к.п.д. называют номинальным.