3.3. Определение расхода жидкости

Дня измерения расходов жидкости на лабораторных стендах центробежного и шестеренного насосов используется объемный метод. На каждом из стендов имеется мерный бак, количество жидкости в котором определяется по шкалам мерных стекол. Зная время заполнения бака от одного деления шкалы до другого, находят производительность по формуле

где V_б – объем, заполняемый жидкостью между отмеченными делениями на мерном стекле, м³;

τ_зап - время заполнения, с.

С целью обеспечения точных измерений рекомендуется задаваться целым числом делений на мерных стеклах для выбора V_б. Число делений выбирается в зависимости от режима испытаний. При малых расходах жидкости (большом сопротивлении дросселя) количество делений следует увеличивать. Максимальный объем заполнения V_б следует выбирать так, чтобы τ_зап было не менее 40…60с. Для шестерённого насоса, с учётом малого изменения его расхода от удельной работы при постоянной частоте вращения число делений бака для всех положений дросселя принимать постоянным и равным возможному максимуму. С уменьшением частоты вращения число делений может быть уменьшено с учётом рекомендаций по выбору τ.

Измерение расхода рекомендовано выполнять трижды с тем, чтобы исключить грубые ошибки (промахи) при измерениях. При таком подходе за основу для вычислений принимается один из двух близких по значению результатов. Существенно отличающийся результат отбрасывается.

3.4. Полезная мощность насоса при известном напоре и расходе жидкости вычисляется по формуле

где Q - м³/с; ρ_м = 895 кг/м³; L - Дж/кг.

3.5. Определение кпд насоса.

Все потери энергии в насосах характеризуются коэффициентом полезного действия (КПД) насоса η. Поскольку указанный КПД принято раскладывать на составляющие коэффициенты, его иногда называют полным КПД

.

4. Оценка погрешности измерений.

Для правильного построения графиков необходимо приблизительно оценить погрешности измерений. Все вычисляемые параметры заносятся в табличную форму, образец которой представлен в виде табл. 3. Образец заполнен результатами реальных испытаний данного компрессора в условиях лаборатории.

4.1. Погрешность определения расхода определяется из таких соображений:

,

где ΔV_бравно погрешности определения выделенного для замера объёма мерного бакаV_б,

Δτ – погрешность определения времени заполнения выделенного объёма бака.

Ориентировочно ΔV_б можно принять равным 0,2 деления на мерном стекле.

Погрешность определения времени Δτ можно принять равным одному минимальному делению секундомера. Обычно Δτ = 0,2с.

Пример определения δQ. Пусть V_б = 8 делений, τ = 40с. Тогда

.

Абсолютная погрешность определения расхода

Δ Q = δQ × Q,

где Q – расход жидкости, соответствующий рассматриваемому замеру.

4.2.Погрешность определения удельной работы

В соответствии с формулой определения удельной работы

,

,

Абсолютная погрешность измерения манометром и вакуумметром определяется из выражения

,

где K – класс точности прибора, р^max – предельное значение шкалы прибора.

Тогда

.

Плотность дизельного масла ρ_м составляет около 895 кг/м³ . Его величина изменяется в зависимости от марки, температуры, срока службы и некоторых других причин. Погрешность определения плотности масла устанавливается в ходе специальных исследований, которые нецелесообразно выполнять в этой лабораторной работе. В данном случае рекомендуется принимать δρ_м = 0,02.

Таким образом, в данной работе

.

При определении δL все величины необходимо привести к одной размерности.

Пример определения δL.

Пусть классы обоих приборов, K, равны 2,5, предельные значения шкал манометра и вакуумметра = 1×10⁶Па =50000Па,р_ман = 200000Па, р_вак = 40000Па. Тогда

.

Соответственно

Δ L = δL × L.