Описание экспериментальной установки

Установка (рис. 30) состоит из расходной емкости 1, магистрали всасывания, в которой установлен регулировочный вентиль 2 и вакуумметр З.

К напорной магистрали подключен манометр 8, вентиль 9 и расходомер II (трубка Вентури). Расходомер подключен к U – образному ртутному манометру 10. Приводом насоса является электродвигатель постоянного тока 5. Мощность, потребляемая электродвигателем, определяется по формуле (65). Для этого в цепь питания электродвигателя включены амперметр 7 и вольтметр 6.

Напор, создаваемый насосом, рассчитывается по показаниям вакуумметра 3 и манометра 8. Так как эти приборы измеряют давление в различных единицах, то формула для напора насоса. выраженная через их показания, имеет вид

где Pм – давление, измеряемое манометром, кгс/см2; – показания вакуумметра, мм рт. ст.

Подача насоса Q измеряется расходомером Вентури и вычисляется по эмпирической формуле

где с =1100 – коэффициент, определяемый тарировкой, Δh – показания ртутного манометра, см.

Порядок выполнения работы

1. Открыть вентили 3 и 8.

2. Включить выпрямитель.

3. Подать напряжение на электродвигатель насоса поворотом рукоятки реостата в положение «1», а затем с интервалами 5-10с в положение "2" и "3".

4. Записать показания вакуумметра 3, манометра 8, ртутного манометра 10, вольтметра 6 и амперметра 7.

5. Уменьшить расход в напорной магистрали, закрывая вентиль 9 до уменьшения показаний ртутного манометра 10 на 1,5-2см.

6. Повторить пп. 4 и 5 до полного закрытия вентиля 9.

7. Выключить насос, повернув рукоятку реостата в исходное положение. Отключить питание, закрыть вентили 2 и 9.

Обработка результатов эксперимента

В качестве рабочей жидкости в гидросистеме установки используется гидравлическая смесь АМГ-10, удельный вес которой по формуле (2) γ=850кгс/м3=8338Н/м3. КПД привода η_пр=0,7.

Полезная мощность установки согласно формуле (68) вычисляется следующим образом:

а полная потребляемая

Результаты экспериментов и расчетов оформить в виде таблицы, имеющей следующие колонки:

Построить графики ,и.

Лабораторная работа №8 кавитационная характеристика центробежного насоса

Цель работы: ознакомление с внешними признаками кавитационного режима и построение кавитационной характеристики ЦБН.

Общие сведения

Понижение давления на входе в ЦБН вызывает возникновение кавитации в межлопаточном пространстве рабочего колеса. Это явление связано с нарушением сплошности потока вследствие возникновения в объеме жидкости паровых пузырьков в тех сечениях потока, где абсолютное давление становится равным давлению насыщенных паров. Пузырьки, заполняющие межлопаточное пространство рабочего колеса, являются причиной уменьшения подачи, напора и КПД насоса. Попадая в область повышенного давления, паровые пузырьки схлопываются, создавая гидравлические удары, при которых давление возрастает до 20000 атм. Схлопывание пузырьков у поверхности твердых стенок приводит к их разрушению под действием кумулятивных струй, возникающих при несимметричном процессе смыкания газовой полости. Схлопывание паровых пузырьков порождает характерный шум при работе насоса и приводит к дисбалансу ротора.

Для предотвращения кавитации в ЦБН используют различные способы, при которых повышается давление на входе в насос. В частности, при подаче компонентов топлива в насосы ЖРД используются наддув баков, дополнительные подкачивающие насосы или установка во входном патрубке, на валу центробежного насоса осевого или винтового колеса (шнека). Насосы, откачивающие жидкость из колодцев, располагаются ближе к поверхности жидкости. Иногда приходится ограничивать число оборотов колеса ЦВН и его подачу.

Определение кавитационных качеств насосов проводится при кавитационных испытаниях, в результате которых строится кавитационная характеристика – зависимость напора, расхода и мощности от абсолютного давления на входе в насос при постоянной частоте вращения рабочего колеса. При этих испытаниях давление на входе в насос понижается дополнительным вакуумным насосом, подключенным к расходной ёмкости. Другим методом снижения давления, используемым в данной работе, является дросселирование (увеличение потерь) подводящей магистрали.

Снятие кавитационной характеристики производится на установке (см. рис 30), описанной в работе № 7. Дросселирование осуществляется вентилем 2, установленным на подводящей магистрали.