4.6 Содержание отчета

1. Титульный лист.

2. Цель работы.

3. Схема лабораторного стенда. (Может быть упрощенная, с использованием стандартных условных обозначений в гидравлических схемах) и его состав.

4. Результаты измерений и расчетов в табличной форме (табл 4.2).

5. Масштабные графики частной кавитационной характеристики Δh=f(Q).

6. Выводы о кавитационных качествах испытанного насоса с указанием значения допустимой на данном режиме вакуумметрической высоты всасывания и значения кавитационного коэффициента быстроходности насоса С.

4.7 Контрольные вопросы

1. Сущность явления кавитации.

2. Какие причины способствуют развитию кавитации?

3. Каковы внешние признаки возникновения кавитации в насосах?

4. Что является причиной кавитационной эрозии в насосах?

5. Что такое вакуумметрическая высота всасывания насоса и формула для ее расчетного определения?

6. Что называется кавитационным запасом?

7. Что понимается под критическим допустимым кавитационным запасом?

8. Для чего производят кавитационные испытания насосов?

9. Графическое изображение частной кавитационной характеристики насоса.

10. Как зависит предельная вакуумметрическая высота всасывания лопастного насоса от его подачи и частоты вращения и от температуры перекачиваемой жидкости.

11. Меры борьбы с явлением кавитации в насосах.

Работа №5

Энергетические испытания центробежного вентилятора

5.1 Цель работы

1. Ознакомление с устройством, эксплуатацией и с методикой проведения испытаний вентиляторов работы

2. Получение навыков определения рабочих параметров и испытаний вентиляторов – Q, ( ),N и η.

3. Построение характеристик вентилятора в размерном и безразмерном виде.

5.2 Вводная часть

Вентиляторами называются воздуходувные машины предназначенные для перемещения и подачи воздуха и газов по вентиляционным трубопроводам к потребителям.

К вентиляторам относят только машины, повышающие давление на величину не более 15000 Па. При таких относительно малых повышениях давления плотность, подаваемых газов ρ_в изменяется незначительно поэтому рабочие процессы этих машин аналогичны процессам в насосах что позволяет относить эти машины к одному классу – нагнетателям и называть их воздушными насосами. Устройство вентиляторов принципиально не отличается от устройства насосов.

Судовых установках вентиляторы применяются для вентиляции помещения, а также создания тяги и дутья в котлах и других целей.

Энергетические испытания нагнетателей (насосов и вентиляторов) производятся с целью получения или контроля значений параметров их работы и их рабочих характеристик.

Рабочие характеристики нагнетателя – это взаимозависимости его основных параметров: подачи Q, полного давления Δρ, мощности N и к.п.д. η при постоянных значениях угловой скорости ротора ω (частоты вращения n об/с) и плотности нагнетаемой среды ρ_в.

Сведения об определении параметров вентиляторов.

1. Подача Qм³/с.

Понятие подачи вентилятором эквивалентно расходу, т.е. количеству воздуха, подаваемого вентилятором в единицу времени. Подача воздушных машин определяется с помощью различных дроссельных расходомеров или гидродинамических трубок.

2. Полное давление вентилятора – ΔР, Па – это разность удельных механических энергий на выходе вентилятора и на входе в него одного м³ нагнетаемого воздуха.

т.е.

где: Р₂ и Р₁ – статическое давление воздуха на выходе и входе, Па;

F₂ и F₁ – площадь поперечного сечения трубопровода в местах отбора давления на выходе и входе, м²;

ρ_в – плотность воздуха, кг/м²;

V₁ – V₂ – скорость воздуха на входе и выходе, м/с.

3. Мощность, потребляемая вентилятором.

Наиболее простым способом измерения мощности вентилятора является электрический. При этом способе измеряют потребляемую электрическую мощность W_э непосредственно ваттметрами и зная к.п.д. электродвигателя η, вычисляют N = W_эη_э или путем измерения потребляемой силы тока и напряжения (используя амперметры и вольтметры) в частности, при использовании переменного тока N может быть определена по формуле

где - сила тока, потребляемая вентилятором из сети, амп.;

напряжение в электрической сети, .

косинус угла сдвига фаз электродвигателя

η_э - к.п.д. электродвигателя.

Точность определения N этим методом в значительной мере зависит от степени достоверности значений к.п.д. электродвигателя при различных нагрузках и величины .

При промышленных или заводских испытаниях этот метод фактически является единственно выполнимым.

4. Полезная мощность вычисляется по уравнению

вт

5. Коэффициент полезного действия η - это технический показатель качества, характеризующий насколько полно преобразуется подведенная к нагнетателю механическая энергия в гидравлическую. Он определяется как отношение полезной мощности к потребляемой, выражаемое в процентах

6. Графические характеристики вентилятора наглядно отражают зависимость между производительностью Q, с одной стороны, давлением ΔР, мощностью N и к.п.д. η.

При эксплуатации вентиляторы могут работать на режимах, отличных от оптимального. Для правильного выбора наиболее эффективного нагнетателя необходимо знать как изменяется мощность и к.п.д. при изменении его подачи.

Имея характеристики, можно подобрать для той или иной системы наиболее рациональный нагнетатель.

Кроме размерных полных характеристик, используются безразмерные выражающие зависимость безразмерными параметрами или коэффициентами не зависящими от n и плотности ρ.

Для вычисления параметров вентиляторов в безразмерном виде, используются такие выражения:

безразмерное давление (напор)

,

подача

,

мощность ,

где м² - площадь рабочего колеса в сечении перпендикулярном оси колеса по его наружному диаметру;

U₂ - окружная скорость колеса на наружном диаметре.

U₂ = πD₂·n, м/сек,

n – об\сек – частота вращения колеса.