Порядок выполнения работы

«Непрямой гидроудар»

1. Выполнить операции по пп. 1 – 6 первой части лабораторной работы.

2. Завернуть винт демпфера на два оборота.

3. Подключить к сети электросекундомер 5.

4. Перекрыть трубопровод быстродействующей задвижкой, повернув рукоятку вверх.

5. Записать показания манометра 8 и злектросекундомера 5. Сбросить показания секундомера.

6. Повторить пп. 1 – 5, заворачивая на два оборота винт демпфера 9 до полного перекрытия. Измерения производить при постоянном давлении Ро (манометр 11).

Обработка результатов экспериментов

По методике, приведенной в первой части, определить время ,с скорость распространения ударной волныи величину.

Вычислить теоретические значения ударного давления дляпо формуле (59) и дляпо формуле (60).

Построить графики и.

Лабораторная работа №7 характеристики центробежного насоса

Цель работы: изучение принципа работы центробежного насоса (ЦБН), построение основных характеристик центробежного насоса

Общие сведения

Насосом называется гидравлическая машина, транспортирующая жидкость путем увеличения ее энергии (напора). С физической точки зрения работа насоса заключается в том, что он преобразует механическую энергию привода в гидравлическую энергию движущейся жидкости. Прирост удельной энергии жидкости в насосе имеет линейную размерность и представляет собой напор, создаваемый насосом.

Записав уравнение Бернулли для двух сечений, одно из которых расположим на входе в насос (индекс "1"), а второе – на выходе из насоса (индекс "2"), получим выражение для напора, создаваемого насосом

Так как линейные размеры насосов сравнительно невелики, то можно считать . Если диаметры входного и выходного патрубков одинаковы, то. а для турбулентного режима и. Тогда выражение(61) для напора, создаваемого насосом, приобретает следующий вид:

Полезной мощностью насоса называется энергия, которую насос сообщает потоку жидкости в единицу времени

где Q – подача насоса, .

Полная мощность , потребляемая насосом, определяется как мощность на валу привода

где М – крутящий момент на валу привода;

–угловая скорость вращения,

-число оборотов в секунду вала привода.

Полную мощносгь можно найти также через мощность, потребляемую приводом Nпр, и его коэффициент полезного действия (КПД)

где U – напряжение питания, В; I – ток, потребляемый приводом, А .

Экономичность работы насоса характеризуется КПД, который определяется согласно формуле (63) как отношение полезной мощности N, развиваемой насосом, к полной мощности Nn на валу привода

или

Схема течения жидкости через рабочее колесо ЦБН приведена на рис. 27. Жидкость поступает в рабочее колесо, двигаясь в осевом направлении. В рабочем колесе йод действием центробежных сил жидкость перемещается в радиальном направлении. На рис. 27, б представлены треугольники скоростей на входе (индекс «1») и на выходе (индекс «2») из центробежного колеса. Абсолютная скорость движения жидкости в колесе о складывается из переносной скорости вращения и относительной W. Относительная скорость W всегда направлена по касательной к лопатке. Угол между абсолютной и переносной скоростью обозначают α. Угол между относительной скоростью и касательной к окружности, проведенной в направлении, противоположном u, обозначают β.

Зависимость между напором насоса Н_нас и его подачей Q называется характеристикой. Рассмотрим характеристику идеального ЦБНа. Идеальным насосом называется насос, имеющий бесконечно большое число лопаток (z=∞), толщина которых равна нулю (δ=0) и в котором отсутствуют всякие виды потерь. На рис. 28 представлены характеристики идеального ЦБНв зависимости от угла наклона лопатки на выходе из колеса β₂.

Характеристика представляет собой прямую линию, наклон которой зависит от угла β2. Здесь следует различать три случая:

1. Угол β₂< 90˚. Напор с увеличением расхода уменьшается.

2. Угол β₂>90˚. Напор зависит от расхода.

3. Угол β₂=90˚. Напор c увеличением расхода увеличивается.

Наибольший напор создается насосом, имеющим лопатки, загнутые вперед (>90˚) , однако потери в таком насосе значительно выше, чем в насосе с β₂<90˚. Поэтому чаще всего угол наклона лопаток делают равным примерно 30˚.

На рис. 29 показано построение характеристики реального ЦБН (β₂<90˚). Из-за конечности числа лопаток реального насоса (z=4-8) скорости внутри колеса будут различны на наветренной к подветренной сторонах лопаток. Это приводит к уменьшению скорости переносного движения на выходе из колеса, а следовательно, и к уменьшению напора Н_mz по сравнению с напором идеального насоса (рис. 29).

При движении реальной жидкости в межлопаточном канале насоса ее полная удельная энергия Н_нас (рис. 29) на выходе будет уменьшена на величину гидравлических потерь , которые складываются из потерь на трениеh₁ и вихреобразование h₂, связанных с нарушением плавности входа жидкости в рабочее колесо насоса.