4.5. Методика и порядок выполнения работы

– перед включением насоса полностью закрывают вентиль на нагнетательном трубопроводе и полностью открывают на всасывающем;

– включают электродвигатель насоса;

– проводят замеры показаний манометра, вакуумметра, амперметра и вольтметра при полностью закрытой задвижке;

– открывают вентиль таким образом, чтобы уровень воды в водомерной трубке треугольного водослива поднялся на заданную высоту (обычно принимают 2-6 см, с шагом 1 см) и удерживался на этой отметке;

– проводят замеры показаний приборов при каждой высоте подъема воды в водомерной трубке и по тарировочной кривой определяют подачу насоса, результаты заносят в таблицу 4.1;

– после того, как проведены все необходимые замеры, полностью закрывают вентиль на нагнетательной линии и выключают насос.

Все результаты замеров сводят в таблицу 4.1, а затем производят необходимые расчеты для получения основных характеристик центробежного насоса.

По тарировочной кривой водослива, приведенной ниже (рисунок 4.2), или по формуле (1) определяют подачу Q.

Q=1,343h^2,47 [м³/с] (1) где h - высота подъема волны над вершиной водослива [м].

Величину давления Р можно определить по показаниям манометра и вакуумметра

P=P_ман+Р_вак [Па]_, (2) где Р_ман - показания манометра [Па];

Р_вак - показания вакуумметра [Па].

Напор, развиваемый насосом, рассчитываем по формуле (предварительно переведя показания манометра и вакуумметра из кГс/см² в Па, 1кГс/см² = 10⁵Па):

Н=Р/g [м], (3)

где  - плотность жидкости (плотность воды 1000 кг/м³);

g - ускорение свободного падения (g=9,81 м/с²).

Рисунок 4.2 - Тарировочная кривая треугольного водослива

Полезная мощность насоса N_п т.е. мощность, передаваемая насосом перекачиваемой жидкости, может быть определена по зависимости:

N_п=PQ [Вт], (4)

где Р выражено в Па, Q-в м³/с.

Мощность, потребляемая электродвигателем насоса, определяется зависимостью:

N₃=√3UIcosφ [Вт], (5)

где U - показания вольтметра;

I - показания амперметра;

сosφ - косинус угла сдвига фаз.

Мощность на валу насоса равна:

N_в=N_эη_эд [Вт], (6)

где η_эд - к.п.д. электродвигателя.

Величины η_эд и cosφ являются функциями момента на валу электродвигателя и для условий выполнения данной работы η_эд=0,85, а cosφ=0,89.

Коэффициент полезного действия насоса равен отношению полезной мощности к мощности на валу насоса:

η=N_п /N_в . (7)

Таблица 4.1 - Итоги обработки результатов испытаний насоса

№	Измерения или вычисленная величина	Размерность	Номера опытов
			1	2	3	4	5	6
1	Высота воды над водосливом h	см
2	Показания манометра Рман	Па
3	Показания вакуумметра Рвак	Па
4	Давление насоса Р	Па
5	Напор насоса Н	м
6	Показания амперметра I	А
7	Показания вольтметра U	В
8	Мощность электродвигателя Nэ	Вт
9	Мощность на валу насоса Nв	Вт
10	Мощность насоса полезная Nп	Вт
11	Подача насоса Q	м3/с
12	К.П.Д. насоса η	-

По результатам расчетов строят графики зависимостей Н₁=f(Q₁), Nп₁=f(Q1), η=f(Q₁). Примерный вид основных характеристик центробежного насоса представлен на рисунке 4.3.

Рисунок 4.3 - Пример основных характеристик центробежного насоса