1. Краткое описание основного оборудования и приборов, используемых при проведении лабораторных работ по свм

Лабораторные работы по курсу судовых вспомогательных механизмов и системам выполняются на двух установках лаборатории «Гидромеханики»:

- Универсальной аэродинамической лабораторной установке (УЛУ);

- Гидравлической установке с вихревым насосом (ГЛУ).

На УЛУ выполняются работы №2, № 5 и №6, а также ряд работ указания по выполнению которых не включены в это пособие:

Работа № 7 «Построение совместной характеристики при последовательной работе двух нагнетателей»;

Работа № 8 «Построение совместной характеристики при параллельной работе двух нагнетателей»;

Работа № 9 «Исследование способов регулирования лопастных нагнетателей».

Эти работы выполняются курсантами факультативно, внеурочное время.

Использование для проведения лабораторных работ по курсу «СВМ» (разделы судовые гидравлические машины и системы) аэродинамической установки вместо традиционных насосных объясняется общностью основных свойств и закономерностей течения капельных жидкостей и газов (воздуха) при низких давлениях и рабочих процессов нагнетателей (насосов и вентиляторов), а также рядом ее преимуществ перечисленных ниже:

1. Установка может быть размещена в любой учебной аудитории (не требует канализаций и водонепроницаемых полов помещений лаборатории).

2. Значительно упрощается конструкция уплотнения соединений труб, дренажных устройств и других элементов, что позволяет доверить выполнение и монтаж стендов курсантам.

3. Отпадает необходимость в ёмкостях.

4. В 800 раз уменьшается потребляемая мощность в связи с чем, не требуется силовой электросети трехфазного электрического тока напряжением 380 В.

5. Частота вращения рабочего колеса нагнетателей в виду малой мощности легко может изменяться с помощью терристорных регуляторов.

Схема УЛУ дана на рис. 1.

К входному патрубку вентилятора 1 присоединена всасывающая труба 3 Ø125 мм с устройством для измерения статического давления на входе в вентилятор и дисковым дроссельным затвором 6.

К фланцу выходного патрубка крепиться переходной патрубок 4а с прямоугольного сечения 125 х 100 мм на окружность диаметром Ø 105 мм устанавливается или непосредственно за вентилятором или за патрубком 4а.

Установка оснащена сменными регулирующими шайбами 5 с отверстиями диаметром 91,76 или 51 мм и дисковым затвором, с помощью которых может регулироваться производительность вентилятора.

Напорный трубопровод может состоять из трех последовательных устанавливаемых труб 6, 11, 11а и 14. Труба 4 – основная измерительная труба диаметром 105 мм длиной 2 м с устройствами:

а) для отбора осредненного по четырем точкам статического давления 7 на выходе из вентилятора, в середине длины трубы и на конце;

б) измерения осредненного полного напора потока с помощью двух интегральных трубок полного напора 26, термометра с термопарой 22 и 22а. На конце трубы может устанавливаться расходомерная диафрагма 8 с трубкой Пито 27, используемая при проведении энергетических испытаний вентиляторов.

Статическое давление в сечениях труб отбирается с помощью штуцеров в 4-х точках по окружности и усредняется с помощью кольцевых трубок. Измерение среднего статического давления по окружности сечений и использование двух объединенных интегральных трубок, расположенных взаимно перпендикулярно, выполнено для уменьшения погрешности измерения статического и полного давления в трубе из-за возможной неравномерности потока по окружности.

Для комплекции трубопроводной сети (лабораторная работа № 6) имеются колено для поворота потока на 90^о 13, колено для поворота потока на 45^о 13 а, внезапное расширение трубы 15, поворота трубы на 180^о, 15^б конический диффузор 12, а также плавно расширяющийся патрубок 12 а.

Регулирование режима работы нагнетателя производится дроссельными шайбами 5 или дроссельным затвором 6.

Для определения плотности рабочей жидкости (воздуха) в лаборатории имеется психрометр с вентилятором 21, измеряющий относительную влажность воздуха φ.

Для измерения температуры потока воздуха служит мультиметр 22 с термометром 22 а.

Для определения мощности на валу вентилятора при энергетических испытаниях вентилятора используется амперметр 19 и вольтметр 20 или ваттметр 23, измеряющие мощность, потребляемую электродвигателем. Частота вращения рабочего колеса измеряется ручным тахометром 24.

При проведении лабораторных работ по исследованию параллельной и последовательной работы лопастных гидромашин, стенд укомплектован вторым вентилятором 28, соединяемым с основным вентилятором трубами параллельно или последовательно.

Последовательное соединение двух вентиляторов может использоваться так же при проведении работ по исследованию трубопроводной системы для увеличения скорости движения потока в трубопроводе.

Так как давление в трубопроводе установки во время проведения экспериментов не превышает 200 мм водяного столба, а число точек измерения велико, в состав стенда введен батарейный жидкостный микромовакуунометр 16 с наклонными, стеклянными или силиконовыми прозрачными трубками (угол наклона трубок которых а 6^о, 11^о30’ и 30^о соответственно sin a = 0,1, 0,21 и 0,5).

На щите микроманометра может быть установлено двенадцать измерительных трубок.

Батарейный микроманометр имеет бочок для манометрической жидкости с площадью горизонтального сечения 20000 мм². Заполняется бочок подкрашенной дистиллированной водой (р_ж=1000 кг/м³) или спиртом (р_жсп=800 кг/м³).

Измерительные трубки соединяются с дренажными штуцерами отбора статического давления на трубах прозрачными силиконовым импульсными трубками 17 диаметров 4 мм.

Для измерения разности давлений служит дифференциальный жидкостных микроманометр с U-образной наклонной трубкой 5.

На гидравлической установке (ГЛУ) выполняются работы № 2, № 3 и № 4.

В состав установки входят:

- вихревой насос типа «Спрут»,

- приемно-расходная емкость,

- измерительные приборы: механический манометр и мановакууметр, амперметр, вольтметр, ваттметр, стеклянный и лазерный термометры,

- трубы и регулировочные краны.

Схему и описание установки смотри в указаниях к работе № 3 (схема – рис. 3.1).