4.2.Погрешность определения удельной работы.
В соответствии с формулой определения удельной работы
.
Преобразуем числитель правой части выражения, приняв для упрощения следующее:
Плотность воды ρж в условиях эксперимента изменяется мало. Без значительной погрешности её можно принять за постоянную величину, равную 1000кг/м3.
Разность высот zн–zвс в данном случае определяется как расстояние между двумя точками на корпусе насоса, которое можно назвать пьезометрической поправкой и обозначить далее как hп. Абсолютная погрешность этой величины соответствует погрешности измерения линейкой расстояния между двумя точками. С учётом особенностей расположения этих точек и условий измерения можно принять Δhп = 3мм.
С учётом сказанного проведём преобразования и получим
Абсолютная
погрешность измерения манометром и
вакуумметром определяется из выражения
,
где K – класс точности прибора, рmax – предельное значение шкалы прибора.
Тогда
Окончательно:
,
где
– классы точности и пределы шкал
манометра и вакуумметра.
Погрешность определения скоростей на основе уравнения расхода определяется по формуле, учитывающей круглую форму сечений патрубков:
,
где d – внутренний диаметр патрубка. Ошибку измерения внутреннего диаметра патрубка обычным мерительным инструментом следует принимать не более δd = 0,01 при удовлетворительном состоянии внутренней поверхности патрубка.
При определении δL все величины необходимо привести в одну систему размерностей.
Пример определения δL.
Пусть классы обоих
приборов, K,
равны 1,0;
=
2×105Па
;
=50000Па;
рман
= 150000Па; рвак
= 40000Па; hп=
0,15м; δc
=0,06; Δhп=
0,03м; cн
= 1,5м/с ;cвс
=1,1 м/с. Тогда
Соответственно
Δ L = δL × L.
4.3. Погрешность определения полезной мощности
В соответствии с формулой для определения полезной мощности
.
В нашем примере
.
4.4.Погрешность определения мощности привода
.
.
Для рычажных
лабораторных весов величина
может быть принята
двум значениям одного деления шкалы
весов, т.е. 20г. Тогда, к примеру, при Р
вес
= 1,2кг и при Рст
= 0,3кг
Погрешность определения длины рычага с помощью обычной рулетки приблизительно равна цене деления рулетки, делённой на длину рычага. Если l=0,7м, то
.
Погрешность определения частоты вращения должна устанавливаться с учётом класса точности тахометра. Учитывая особенности используемой лабораторной базы и нестандартного оборудования, применяемого в данном случае, можно приближённо принять δn = 0,01.
В предложенном примере погрешность определения мощности привода составит
.
4.5. Погрешность определения кпд
.
Для рассмотренного численного примера
.
Следует иметь в виду, что действительная величина погрешности экспериментальных данных может быть значительно ниже рассчитанной по предлагаемому методу, если при измерениях используются исправные приборы, а измерения проводятся тщательно и с пониманием сути работы.
Перед таблицами должны быть приведены
следующие данные: дата проведения
испытаний, давление окружающего воздуха,
температура окружающего воздуха , l–
длина рычага мотор-весов, м;
Рст- усилие на
тарелке весов при выключенном двигателе,
кг; цена деления расходного бака (ЦРБ),
л/дел; предельное значение шкалы
манометра,
кг/см2; предельное значение
шкалы вакуумметра,
мм.рт. ст; цена деления шкалы тахометра
(ЦДТ), об/мин/дел, классы точности
измерительных приборов.
Таблица1. (Пример) Результаты измерений параметров при испытании центробежного насоса от 12.12.06
В = 765мм.рт.ст. t = 16,5 оС
l =0,
450м, Рст = 0кг, ЦРБ =
50 л/дел,
=3кг/см2,
=
500мм рт. ст., ЦДТ= 5 об/мин/дел, Kман
=
0,4, Квак
=
2,5
|
№ режима
|
τ зап, с. |
V бака |
pман |
pвак |
Р вес |
n |
Примечания |
||
|
1 |
2 |
3 |
дел |
кг/см2 |
дел |
г |
дел |
|
|
|
1 |
- |
- |
- |
0 |
0,476 |
3 |
500 |
270 |
|
|
2 |
100,76 |
100,68 |
97 |
5 |
0,38 |
3,5 |
660 |
270 |
|
|
3 |
76,54 |
76,62 |
82,2 |
5 |
0,284 |
4,1 |
720 |
270 |
|
|
4 |
55,56 |
55,50 |
57,3 |
5 |
0,176 |
5 |
745 |
270 |
|
|
5 |
- |
- |
- |
0 |
0,312 |
3,1 |
370 |
230 |
|
|
6 |
287,30 |
287,48 |
290,1 |
5 |
0,268 |
3,8 |
420 |
230 |
|
|
7 |
108,85 |
108,93 |
110,2 |
5 |
0,184 |
3,8 |
480 |
230 |
|
|
8 |
67,49 |
67,57 |
64,3 |
5 |
0,112 |
4,1 |
540 |
230 |
|
Примечание:
В колонке τ зап таблицы1 первый и второй столбцы содержат максимально близкие результаты. Результат третьего столбца отличается от первых двух на величину, которая превышает разность значений первого и второго столбцов более, чем на порядок. Такой результат можно считать грубой ошибкой (промахом) и исключить из обработки.
Результаты испытаний подписывает преподаватель или учебный мастер.
Таблица2. (Пример) Результаты обработки данных при испытаниях центробежного насоса.
|
№режима |
pн |
pв |
V бака |
τ зап ср |
Q |
Q |
L |
Nп |
Р вес- Рст |
N |
η |
n |
Примечания |
|
|
Па |
Па |
м3 |
с |
м3/с |
м3/час |
Дж/кг |
кВт |
кг |
кВт |
% |
об/мин |
|
|
1 |
46648 |
7998 |
м3 |
|
0 |
0 |
56,12 |
0 |
0,5 |
0,31 |
0 |
1350 |
1600 |
|
2 |
37240 |
9331 |
м3 |
100,72 |
0,00248 |
8,94 |
49,18 |
0,122 |
0,66 |
0,41 |
29,67 |
1350 |
|
|
3 |
27832 |
10930,6 |
м3 |
76,58 |
0,00326 |
11,75 |
41,73 |
0,136 |
0,72 |
0,45 |
30,35 |
1350 |
|
|
4 |
17248 |
13330 |
м3 |
55,53 |
0,00450 |
16,21 |
34,11 |
0,154 |
0,745 |
0,46 |
33,07 |
1350 |
|
|
5 |
30576 |
8264,6 |
м3 |
- |
0,00000 |
0,00 |
40,31 |
0,000 |
0,37 |
0,20 |
0,00 |
1150 |
|
|
6 |
26264 |
10130,8 |
м3 |
287,39 |
0,00087 |
3,13 |
38,26 |
0,033 |
0,42 |
0,22 |
14,92 |
1150 |
|
|
7 |
18032 |
10130,8 |
м3 |
108,89 |
0,00230 |
8,27 |
30,69 |
0,070 |
0,48 |
0,25 |
27,64 |
1150 |
|
|
8 |
10976 |
10930,6 |
м3 |
67,53 |
0,00370 |
13,33 |
25,08 |
0,093 |
0,54 |
0,29 |
32,37 |
1150 |
|
Таблица3. (Пример) Результаты вычислений погрешностей параметров, полученных при испытаниях центробежного насоса.
|
№режима |
δQ |
ΔQ |
δL |
ΔL |
δNп |
ΔNп |
δN |
ΔN |
δη |
Δη |
Примечания |
|
|
% |
м3/час |
% |
кДж/кг |
% |
кВт |
% |
кВт |
|
% |
|
|
1 |
0 |
0 |
0,7412182 |
0,415942 |
0,74121819 |
0,0023106 |
5,000222 |
0,015587 |
5,74 |
0 |
|
|
2 |
4,19857029 |
0,3751701 |
0,9201688 |
0,4525372 |
5,11873905 |
0,02106279 |
4,030525 |
0,016585 |
9,15 |
2,71422 |
|
|
3 |
4,26116479 |
0,5007898 |
1,1633271 |
0,4854609 |
5,42449191 |
0,02435009 |
3,778 |
0,016959 |
9,20 |
2,79281 |
|
|
4 |
4,36016568 |
0,70667191 |
1,670046 |
0,5697121 |
6,03021165 |
0,02800901 |
3,684786 |
0,017115 |
9,71 |
3,21231 |
|
|
5 |
0 |
0 |
0,8888952 |
0,358319 |
0,88889523 |
0,00174673 |
6,405628 |
0,012587 |
7,29 |
0 |
|
|
6 |
4,06959184 |
0,12744468 |
1,0261504 |
0,3926453 |
5,09574229 |
0,01136658 |
5,762127 |
0,012853 |
10,86 |
1,62024 |
|
|
7 |
4,1836716 |
0,34578974 |
1,2699815 |
0,3897086 |
5,45365312 |
0,01390279 |
5,166889 |
0,013172 |
10,62 |
2,93513 |
|
|
8 |
4,29616467 |
0,57256748 |
1,7506988 |
0,4389897 |
6,0468635 |
0,01734191 |
4,703926 |
0,01349 |
10,75 |
3,47984 |
|
Кроме того, в данном случае работа строится на выполнении так называемых технических измерений параметров, обычно реализуемых в практическом техническом обслуживании механизмов. Для исследовательских целей точность измерений может быть повышена как за счёт использования более точных средств измерения, так и за счёт многократного повторения каждого измерения.