5. Обработка опытных данных

Напор насоса Н, его производительность Q, мощность на валу N_в , эффективная мощность N_эф и коэффициент полезного действия  находятся на тех же выражений, что и в работе № 11.

Величина кавитационного запаса рассчитывается по формуле:

, (5)

где Н_в - вакуум во всасывающей трубе, в м.вод.ст.

Скорость потока во всасывающей трубе (диаметр всасывающей трубы d_в = 52 мм). Барометрическое давление определяется по имеющемуся в лаборатории барометру. Давление насыщенных паров находится по специальной таблице в зависимости от величины барометрического давления и температура жидкости.

Данные опытов и результаты их обработки заносятся в таблицу.

№

hрт

Q

Hв1

Hм1

Hв

Hм

H

Δh

Nэф

Nв

η

мм

м

kW

%

1

2

По данным таблицы строятся кавитационные характеристики насоса. По кавитационным характеристикам определяется критический и допустимый кавитационный запас при выбранных значениях производительности насоса, по формуле (4) вычисляется допустимая высота всасывания, при этом потери во всасывающей трубе определяются по выражению , где суммарный коэффициент сопротивления

 _вс для данного всасывающего трубопровода принимается равным 18.

6. Выводы

В выводах по работе следует сделать сопоставление кавитационных характеристик насоса при различной производительности.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 13

1. Наименование работы

«СНЯТИЕ РАБОЧИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ

ПРИ ПАРАЛЛЕЛЬНОМ И ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОМ СОЕДИНЕНИИ».

2. Основные сведения из теории

На рис.24 изображена схема наносной установки, включающая насос 1, всасывающий 2 и напорный 3 трубопроводы, приемный 4 и напорный 5 резервуары.

Рис 24

Для того, чтобы перемещать жидкость по трубопроводам установки из приемного резервуара в напорный, необходимо затратить энергию на подъем жидкости на высоту H_г от уровня приемного резервуара до уровня напорного резервуара и на преодоление суммарного гидравлического сопротивления h_n всасывающего и напорного трубопроводов. Таким образом, потребный напор установки:

H=H_г+h_n ,

где H_г=H_вс+H_н - геометрический напор установки (Н_вс - высота всасывания насоса; Н_н - высота нагнетания).

Так как при развитом турбулентном режиме, который имеет место в данном случае, гидравлические потери пропорциональны квадрату расхода, то характеристика трубопровода может быть представлена в следующем виде:

Н=Н_г+kQ² (1)

где k – коэффициент, учитывающий гидравлические потери в трубопроводе: k=/2g².

Где  - суммарный коэффициент сопротивления трубопровода;

 - площадь трубопровода.

График характеристики трубопровода изображен на рис.24 (кривая I) .

Насос, установленный в данной насосной установке, работает на таком режиме (H,Q), при котором потребный напор равен напору насоса. Для определения режима работы насоса следует наложить на характеристику трубопровода напорно-расходную характеристику насоса (кривая II, рис.24). Точка пересечения характеристик А и является рабочей точкой насоса, которая определяет напор и производительность насоса при работе его на данный трубопровод.

В тех случаях, когда один насос не может создать требуемого напора, применяется последовательное соединение насосов.

Рис 25

На рис.25 показано определение рабочей точки В при совместной работе двух последовательно соединенных насосов на трубопровод. Здесь кривые I и II - напорно-расходные характеристики каждого из насосов; кривая III - характеристика трубопровода; точки А и Б – рабочие точки при индивидуальной работе насосов; кривая I+II – суммарная характеристика двух насосов, получаемая сложением напоров H_I и H_II насосов при одинаковой производительности; точка В пересечения суммарной характеристики и характеристики трубопровода – рабочая точка двух последовательно соединенных насосов.

Рис 26

В случае необходимости увеличения производительности применяется параллельное подсоединение насосов к трубопроводу. Определение рабочей точки в этом случае производится там же способом, что и при последовательном соединении, и показано на рис.26. Здесь кривая I+II - суммарная характеристика двух насосов при параллельном соединении, получается сложением производительности насосов Q_I и Q_II при одинаковом напоре.

3. Описание экспериментальной установки

Схема установки для снятия рабочих характеристик насосов при параллельном и последовательном соединении представлена на рис. 27.

Рис 27

Установка включает в себя два центробежных насоса 1 и 2 (марка 1,5К-6), соединенных между собой системой трубопроводов с задвижками 4-6, всасывающий 8 и напорный 9 трубопроводы с задвижками 12 и 7. Расход воды измеряется водомером 3. Вакуум во всасывающей трубе измеряется вакууметром 10, а избыточное давление в напорной трубе манометром 11.

3. Порядок проведения работы

Снятие рабочих характеристик насосов при различных схемах их подключения производится путем изменения гидравлического сопротивления напорного трубопровода с помощью задвижки 7. При этом, при каждом открытии задвижки снимаются показания водомера W за фиксированное время опыта t, показания манометра H^/_н и вакуумметра H^/_в.

Характеристика снимается при следующих схемах включения насосов:

а) Индивидуальная работа насоса 1. Задвижка 4 открыта, задвижки 6 и 5 закрыты. Насос 2 не работает.

б) Индивидуальная работа насоса 2. Задвижка 6 открыта, задвижки 4 и 5 закрыты. Насос 1 не работает.

в) Параллельная работа насосов. Задвижки 4 и 6 открыты, задвижка 5 закрыта.

г) Последовательная работа насосов. Задвижка 5 открыта, задвижки 4 и 6 закрыты.