Центробежный насос поднимает воду на высоту Нг по трубопроводу длиной L и диаметром d (рис. 1). Коэффициент гидравлического трения λ и суммарный коэффициент местных сопротивлений Σξ заданы. Все исходные данные к задаче представлены в табл. 1. Характеристика насоса при n1 =1000 мин-1 приведена в табл. 2. РИС. 1. Схема насосной установки Требуется определить: 1) подачу, напор и мощность, потребляемую насосом; 2) подачу воды в трубопровод при параллельном включении двух одинаковых насосов; 3) подачу воды в трубопровод при последовательном включении двух одинаковых насосов; 4) как изменится подача и напор насоса при уменьшении частоты вращения до n2 =900 мин-1. Методические указания к задаче Для решения задачи об определении подачи, напора и потребляемой мощности насоса при работе на заданный трубопровод необходимо на одном и том же чертеже в одном и том же масштабе построить характеристику насоса и насосной установки. Характеристика насосной установки, представляющая собой зависимость потребного напора от расхода, строится по данным, полученным по формуле H потр hг hп p2 p1 , g где p2 и p1 - давление на поверхности воды соответственно в питательном и приемном резервуарах. Поскольку в данном случае оба резервуара открыты, то p2 p1 pа и H потр hг hп . Потери напора 2 L 1 4Q hп hтр hм 2 . d 2 g d Подставляя в это выражение заданные значения λ, L, d и Σξ после преобразований получим выражение вида АQ2 . Потребный напор насоса H потр hг hп hг AQ 2 . Для построения зависимости H потр f Q зададимся рядом значений Q и найдем соответствующие им значения H потр . По полученным значениям строим в масштабе зависимость H потр f Q . Зависимость H1 f Q - главную характеристику насоса строим по данным табл. 2 в той же системе координат. Точка пересечения характеристики насоса и характеристики насосной установки является рабочей точкой. Она определяет режим работы насоса на заданный трубопровод. Проекции этой точки на оси координат определяют подачу и напор насоса. Полезная мощность рассчитывается по формуле Nп g Q H . Потребляемая мощность определится из выражения N N п / . Для определения подачи воды в трубопровод при параллельном включении двух одинаковых насосов необходимо построить их суммарную характеристику путем сложения абсцисс точек кривых H1 f Q обоих насосов, взятых при одной и той же ординате Н. Т.к. оба насоса одинаковы, то их суммарная характеристика строится путем удвоения абсцисс точек кривой H1 f Q .Точка пересечения этой кривой с характеристикой H потр f Q является рабочей. Абсцисса точки равна суммарной подаче обоих насосов, ордината - напору насосов. Суммарная характеристика двух насосов, включенных последовательно, строится сложением ординат точек кривых H1 f Q обоих насосов при одних и тех же значениях подачи. Для одинаковых насосов эта характеристика строится путем удвоения ординат кривой H1 f Q . Пересечение суммарной характеристики насосов с характеристикой установки дает рабочую точку, которая определяет подачу 2 и суммарный напор Н обоих насосов. Для определения подачи и напора при новой частоте вращения n2 необходимо пересчитать главную характеристику насоса на эту частоту вращения. Для пересчета характеристик используются законы подобия Q1 n1 ; Q2 n2 2 H1 n1 . H 2 n2 Точка пересечения кривой H 2 f Q с характеристикой насосной установки является рабочей. Ее координаты определяют подачу и напор насоса при новой частоте. Таблица 1 № за- L, м дачи d, м Нг, м λ Σξ № за- L, м дачи d, м Нг , м λ Σξ 1 140 0,09 6,0 0,035 25 16 60 0,3 6,3 0,031 5 2 160 0,11 5,5 0,03 20 17 150 0,16 4,5 0,02 8 3 200 0,13 4,0 0,022 30 18 260 0,17 5,0 0,026 6 4 210 0,08 6,5 0,027 40 19 310 0,09 4,6 0,024 10 5 270 0,1 4,1 0,023 50 20 280 0,11 3,5 0,028 15 6 230 0,16 5,4 0,025 60 21 70 0,2 4,7 0,021 8 7 220 0,22 6,4 0,024 30 22 90 0,08 3,6 0,023 9 8 300 0,19 4,2 0,021 50 23 80 0,13 4,8 0,025 4 9 100 0,14 5,3 0,026 35 24 110 0,15 6,6 0,032 6 10 120 0,07 6,1 0,034 9 25 290 0,21 3,7 0,034 5 11 130 0,12 4,3 0,033 10 26 40 0,26 4,9 0,036 14 12 240 0,2 5.2 0,03 12 27 30 0,1 6,0 0,038 12 13 250 0,06 6,2 0,024 14 28 20 0,14 3,8 0,04 16 14 50 0,21 4,4 0,027 26 29 320 0,25 5,0 0,033 18 15 70 0,11 5,1 0,032 28 30 330 0,4 3,9 0,035 17 Таблица 2. Характеристика насоса при n1 =1000 мин-1 Q, л/с 0 4 8 12 16 20 Н, м 10 10,2 9,7 8,8 7,6 6,0 η 0 0,28 0,51 0,63 0,65 0,55 При решении задачи должны быть представлены расчеты с приведением формул и таблиц по построению характеристик насосов и насосной установки. На графиках (в масштабе) изображаются характеристики насосов и сети.