Мал. 21. Схема насосної установки
Потужність, споживана насосом, може бути визначена як добуток потужності, споживаної електродвигуном, на коефіцієнт корисної дії електродвигуна. Потужність електродвигуна визначають за допомогою приладів (для трифазного електродвигуна вона дорівнює сумі потужностей, споживаних кожної з обмоток). Більш точні методи визначення потужності насоса пов'язані з вимірами крутного моменту і частоти обертання двигуна.
Коефіцієнт корисної дії насоса дорівнює відношенню корисної потужності насоса Nп до споживаної насосом потужності N. тобто
Характеристики насоса, отримані для певної частоти обертання валу n. можуть бути перераховані на будь-яку іншу частоту обертання n1 за умовами пропорційності:
Опис експериментальної установки
Експериментальна установка відкритого типу (рис. 21) включає такі основні елементи: видатковий бак 1, з'єднаний всмоктуючим трубопроводом через регулюючий вентиль 5 з насосом 3. За напірного трубопроводу вода подається в мірний бак 2, проходячи через регулюючий вентиль 4. Для вимірювання розрядження у всмоктуючому патрубку насоса служить вакуумметр 6, а за допомогою манометра 7 вимірюють надлишковий тиск в нагнітальному патрубку насоса. Насос підключений до електричної мережі через електровимірювальні комплект К-50, до складу якого входить ватметр, який використовується для вимірювання потужності, споживаної електродвигуном насоса.
Порядок виконання роботи
1. Перевірити стан рівня води в видатковому баку (рівень води повинен бути вище точки входу рідини в усмоктувальний трубопровід). Відкрити клапани 4 і 5.
2. Включити вимикачем насос. Для прогрівання підшипників і видалення повітря з насоса і трубопроводів дати попрацювати установці при повністю відкритих клапанах 4 і 5 протягом 10 хвилин.
3. Виміряти ваттметром потужність, споживану кожною з обмоток електродвигуна і записати в табл. 18 (перемикання фаз здійснюють рукояткою, розташованою на приладі К - 50).
4. Записати показання манометра і вакуумметра в табл. 18.
Таблиця 18
Результати вимірювань і розрахунків
5. Виміряти об'ємним способом (за допомогою мірного бака і секундоміра) подачу насоса.
6. Встановити шляхом прикриття регулюючого вентиля 4 інший режим роботи насоса. Повторити вимірювання згідно з пунктами 3-5.
7. Повторити пункт 6 шість разів.
8. Вимкнути насос.
Обробка експериментальних даних
Розрахувати потужність, споживану електродвигуном насоса
де NA. NB. NC- потужність, споживана обмотками електродвигуна, підключеними до фаз A. B і C трифазної мережі.
Обчислити подачу насоса
де W - обсяг мірного бака, м 3; - час його наповнення, с.
Знайти значення швидкостей потоку у вхідному і вихідному патрубках насоса
де d1 = 25 мм, d2 = 15 мм - діаметри вхідного і вихідного патрубків насоса, відповідно.
Визначити за формулою натиск насоса
де (z1 - z2) = 0,07 м - різниця рівнів розташування вихідного і вхідного патрубків насоса.
Обчислити корисну потужність насоса
Розрахувати ккд насоса
Побудувати за отриманими результатами характеристики насоса.
Контрольні питання
1. Що є метою енергетичних випробувань насоса?
2. Що називають характеристикою насоса?
3. Яку величину називають напором насоса? В яких одиницях його вимірюють?
4. Що називають подачею насоса?
5. Як визначити корисну потужність насоса?
6. У чому різниця між корисною потужністю і потужністю, споживаної насосом?
7. Як визначити ккд насоса?
8. Як перерахувати характеристики насоса, отримані при даній частоті обертання робочого колеса на іншу частоту обертання?
Гідравліка, гідромашини і гідроприводи: підручник для машинобудівних вузів / Т.М. Башта, С.С. Руднєв, Б.Б. Некрасов та ін .; під ред. Т.М. Башта. - М. Машинобудування, 1982. - 423 с.
СЛОВНИК ТЕРМІНІВ
Автомодельного течія - протягом рідини, яке залишається механічно подібним самому собі при зміні одного або декількох параметрів, що визначають це течія.
В'язкість - властивість рідин чинити опір зсуву (ковзання) одного шару відносно другого.
Геометрична висотаz (геометричний напір) - питома потенційна енергія положення частинки рідини.
Гідравлічні машини - машини, які повідомляють, що протікає через них рідини механічну енергію, або отримують від рідини частина енергії і передають її робочому органу для корисного використання.
Гідравлічні втрати в насосі - втрати, зумовлені тертям і вихреобразование при перебігу рідини в проточній частині насоса.
Гідравлічний ККД насоса - відношення дійсного напору до теоретичного.
Гідравлічний радіус - відношення площі живого перетину потоку до змоченій периметру.
Гідравлічний ухил - зміна питомої енергії на одиницю довжини елементарної цівки.
Тиск абсолютне - тиск, що відраховується від абсолютного вакууму.
Тиск вакуумметрическое (розрядження) - різниця між абсолютним тиском, значення якого нижче атмосферного, і атмосферним тиском.
Тиск гідростатичний - тиск в нерухомій рідини.
Тиск надмірний (манометричний) - перевищення абсолютного тиску над атмосферним (барометричним) тиском (різниця між ними).
Допустима висота всмоктування - максимальна висота розташування всмоктуючого патрубка насоса щодо вільної поверхні рідини в видатковому резервуарі, перевищення якої при монтажі призведе до кавітації.
Допустимий вакуум - допустиме розрядження у всмоктуючому патрубку насоса, що створюється робітниками органами машини, за рахунок якого рідина надходить в насос.
Живе перетин каналу - перетин, в кожній точці якого вектори швидкості частинок рідини спрямовані перпендикулярно до нього.
Рідина - будь-яка речовина, що володіє властивістю плинності.
Ідеальна рідина - уявна рідина, позбавлена в'язкості і теплопровідності. У ній відсутня внутрішнє тертя, вона неперервна і не має структури.
Кавітація - освіту в рухомої рідини порожнин (каверн), заповнених парою або газом.
Кавітація в насосі - комплекс механічних і електрохімічних явищ виникають в потоці в результаті зниження тиску нижче тиску насичення рідини при даній температурі.
Коефіцієнт швидкохідності - безрозмірний комплекс, що зв'язує частоту обертання, подачу і напір лопатевих насосів, що дозволяє порівнювати їх між собою.
Коефіцієнт кінетичної енергіі - враховує нерівномірність розподілу швидкостей по живому перерізу потоку. Коефіцієнт виражає відношення інтегральної, тобто дійсної кінетичної енергії вагового секундного витрати потоку до його середньої кінетичної енергії, обчисленої по середній швидкості в даному перетині.
Коефіцієнт корисної дії - відношення корисної потужності насоса до споживаної.
Коефіцієнт втрат на тертя - коефіцієнт пропорційності в законі опору, що описується формулою Дарсі-Вейсбаха. Залежить від режиму течії, значень критерію Рейнольдса і відносної шорсткості.
Коефіцієнт витрати - відношення дійсного витрати рідини, що протікає через отвір, до теоретичного витраті.
Коефіцієнт стиснення струменя - відношення площі струменя у вузькій її частині до площі отвору.
Коефіцієнт швидкості - відношення швидкостей закінчення реальної і ідеальної рідин.
Крива подібних режимів - геометричне місце точок на характеристиці відцентрового насоса, режими роботи в яких подібні вихідного.
Критерій подібності - безрозмірний комплекс, складений з величин, істотних для даного процесу.
Критерій Рейнольдса - характеризує співвідношення сил інерції і внутрішнього тертя (в'язкості) при вимушеному русі середовища.
Ламінарний плин - строго впорядковане, шаруваті (без перемішування) протягом рідини.
Ламінарний подслой - пристінний шар рідини в турбулентному потоці, рух в якому відбувається ламінарно.
Лінії струму - лінії в області течії, дотичні до вектору швидкості в кожній точці потоку.
Місцеві опору - елементи трубопроводів, в яких спостерігаються зміни швидкості за величиною і / або у напрямку, що призводить до місцевих втрат енергії.
Механічні втрати - втрати, викликані тертям неробочих поверхонь робочих коліс про рідину, що знаходиться в корпусі насоса, а також механічним тертям в підшипниках і ущільненнях.
Механічний ККД - відношення внутрішньої потужності насоса (що не враховує гідравлічні і об'ємні втрати в ньому) до потужності, підведений до валу насоса.
Потужність насоса - енергія, що підводиться до нього від двигуна за одиницю часу.
Напір - енергія, що повідомляється одиниці ваги рідини, що проходить через насос.
Насос - гідравлічна машина, призначена для перетворення механічної енергії двигуна в енергію потоку рідини.
Нестисливої рідина - рідина, щільність якої не змінюється.
Ньютонівські рідини - рідини, у яких між тензором напружень, що залежать від в'язкості, і тензором швидкостей деформацій є лінійна зв'язок.
Об'ємні (щілинні) втрати - втрати, зумовлені наявністю зазорів в насосі, через які рідина отримує можливість перетікати з області з великим тиском в область з меншим тиском.
Об'ємний ККД насоса - відношення дійсної подачі насоса до теоретичної.
Відносна шорсткість поверхні труби - відношення середньої висоти нерівностей поверхні до діаметра труби.
Щільність - маса рідини, укладена в одиниці об'єму.
Поверхневий натяг - міра некомпенсірованності міжмолекулярних сил в поверхневому (міжфазному) шарі, або надлишку вільної енергії в поверхневому шарі в порівнянні з вільною енергією в обсягах фаз.
Подача - кількість рідини, що перекачується насосом в одиницю часу.
Подоба потужностей - відношення потужностей у подібних відцентрових насосів пропорційно твору відносини лінійних розмірів в п'ятого ступеня і кубу відносини частот обертання робочих коліс.
Подоба напорів - відношення напорів у подібних відцентрових насосів пропорційно добутку квадратів співвідношень лінійних розмірів і частот обертання робочих коліс.
Подоба подач - відношення подач подібних відцентрових насосів пропорційно твору співвідношення лінійних розмірів в третього ступеня на співвідношення частот обертання робочих коліс.
Поле насоса - область напірної характеристики, яка включає всі крапки для обточених робочих коліс лопатевого насоса, що задовольняють вимогам максимальної економічності.
Повний гідродинамічний напір (сума геометричного, п'єзометричного і швидкісного напорів) - повна питома енергія рідини в поперечному перерізі елементарної цівки (відповідно до рівняння Бернуллі, повний гідродинамічний напір - величина постійна).
Повний змочений периметр труби - довжина лінії контакту живого перетину потоку зі стінками каналу, вздовж яких відбувається рух рідини.
П'єзометр - однотрубний рідинний манометр.
Пьезометрические висота (п'єзометричний натиск, створюваний давленіемржідкості плотностью) - питома потенційна енергія тиску.
П'єзометричний ухил - падіння пьезометрической лінії на одиницю довжини елементарної цівки.
Рівномірно розподілене зерниста шорсткість - штучна шорсткість, яка має один і той же розмір і форму горбків.
Стисливість - властивість рідини змінювати свій об'єм під дією тиску.
Швидкісна висота (швидкісний напір) - питома кінетична енергія частинки рідини.
Суцільність рідини - поняття, яке передбачає безперервність зміни параметрів рідини та їх похідних в просторі і часі.
Статичний напір - сума геометричної висоти, на яку піднімається рідина в процесі руху, і пьезометрической висоти в кінці трубопроводу.
Цівка - рідина, що знаходиться в трубці струму.
Плинність - здатність тіл сильно змінювати свою форму під дією як завгодно малих сил.
Трубка струму - поверхня, утворена лініями струму, що проходять через елементарний замкнутий контур, проведений в рідині, що рухається.
Турбулентний плин - протягом, при якому окремі частинки рідини рухаються по довільним складних траєкторіях, в результаті чого цівки перемішуються і рідина тече у вигляді безладної маси.
Питома вага - вага рідини, укладеної в одиниці об'єму (дорівнює добутку щільності рідини на прискорення вільного падіння).
Умови пропорційності - залежно виду; ; , Що показують зміну основних параметрів відцентрового насоса при зміні частоти обертання робочого колеса.
Характеристики насоса - залежності між основними робочими параметрами, а саме: між напором і подачею, споживаної потужністю і подачею, ККД та подачею, допустимим вакуумом і подачею.
Еквівалентна абсолютна шорсткість - реальна шорсткість поверхні труби, яка надає таку ж дію на потік, що і рівномірна зерниста шорсткість в дослідах І.І. Нікурадзе.
Еквівалентний діаметр - умовна величина для труб, форма поперечного перерізу яких відрізняється від кола. Визначається відношенням учетверённой площі живого перетину каналу до повного змоченій периметру.
Схожі роботи:
Практична робота >> Географія
шлифах під мікроскопом (див. лабораторнийпрактікум). 1.4. Пористість Під пористістю. розрахунків використовують, особливо в гідравліки параметр кінематичну в'язкість - властивість. віскозиметром Енглера (див. лабораторнийпрактікум). За допомогою віскозиметра Енглера.
і гідроприводи. - М. Машинобудування, 1982, 423 с. 4. Лабораторнийпрактікум з гідравліки. гідромашин і гідроприводу / Под ред. Вільнера. Вища школа, 1980, 224 с. 5. Лабораторний курс гідравліки. насосів і гидропередач / Под ред. Руднєва.
- М. Недра, 1987. Башлик С.М. та ін. Лабораторнийпрактікум з основ гідравліки і промивання рідин. - М. Недра, 1982.
п'єзометри застосовуються головним чином для лабораторних досліджень. Їх верхня межа вимірювання. гідростатичного тиску. Бібліографічний список Тимченко, В.І. Гідравліка. практикум для студентів / В.І. Тимченко; Південно-Рос.