МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РАБОТА №1ФЕДЕРАЦИИ РОССИЙИСКОЙ ФГБОУ ВО «Воронежский государственный аграрный университет имени императора Петра I» Центр ДОТ ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ по Гидравлике, гидравлическим машинам и гидроприводу Выполнил: студент заочного отделения Быстрицкий В.Д.___________________ Курс_____5_______________________ Группа_______ А-тех-(5)-2016_______ Шифр___16113____________________ Проверил:________________________ Ефремов 2019 г. РАБОТА №1 Определение режима движения жидкости на приборе Рейнольдса Задача опыта: Определение ламинарного и турбулентного режимов движения воды и построение по опытным данным графика hw = f(Vn). Порядок выполнения работы. 1. Изучить схему установки (рисунок 1.1). 2. Перед началом работы напорный бак 2 заполнить водой. 3. Для визуального наблюдения режимов движения жидкости постепенно открывать кран 6, регулирующий расход воды, которая протекает по трубке 1. Кран 9 при этом открыт и по тонкой трубке 8 происходит подача подкрашенной жидкости в стеклянную трубку 1. рекомендуется кран 9 полностью не открывать, так как большое количество подкрашенной жидкости не позволяет получить четко обозначенную подкрашенную струйку. таким образом, первое положение крана 6 соответствует движению жидкости, при котором отдельные слои воды и подкрашенной жидкости движутся относительно друг друга не перемешиваясь (ламинарный режим движения). 4. Определить расход воды для данного положения крана 6. Для этого по счетчику- расходомеру 10 установить объем воды W, прошедший через него за время опыта Т. 5. Снять показания пьезометров П1 и П2, установленных в начале и конце стеклянной трубки 1. 6. С помощью крана 6 увеличить расход воды, а значит и скорость ее движения в трубке 1. Ламинарное течение считается устойчивым, если по длине трубки не наблюдается размыва подкрашенной струйки. При появлении распада струйки на отдельные части, что свидетельствует о наступлении переходного режима, зафиксировать второе положение регулировочного крана 6. 7. Для второго положения крана 6 снять показания счетчика-расходомера 10 за время Т и показания пьезометров П1 и П2. 8. Установить еще три положения крана 6 (в сторону увеличения расхода) и снять для каждого из его положений показания счетчика-расходомера 10 и показания пьезометров П1 и П2. Исчезновение подкрашенной струйки и интенсивное ее перемешивание с потоком воды начальный период движения свидетельствует об установившемся развитом турбулентном режиме. 9. Результаты замеров занести в таблицу 1.1. 10. Вычислить среднюю и критические скорости. 11. Построить график hw = f(V). 2 Принадлежности и инструмент: Установка, термометр, секундомер, анилиновая краска, счетчик-расходомер УВК32. 1-прозрачная трубка; 2-напорный бак; 3-сливной бак; 4-водопровод; 5-кран; 6 – кран для регулирования расхода воды; 7-бачок с подкрашенной жидкостью; 8-трубка; 9- кран; 10-счетчик-расходомер УВК-32; 11-термометр. Рисунок 1.1 – Схема установки 3 РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ Результаты опытов и расчетов запишем в таблицу 1.1. Результаты измерений и обработки опытных данных 4 № Измеренные величины опыта Расчетные величины Т, W, t, , Q, Q c, о С см3 с см2/с см3/с см 3 / с 1.1 9 7700 89 0,0131 87,3 1.2 9 7770 95 0,0131 81,78 1.3 9 7770 92 0,0131 83,54 2.1 5 7700 48 0,0152 161,8 2.2 5 7700 49 0,0152 161,9 2.3 5 7700 48 0,0152 161,8 3.1 4 7700 26 0,0152 298,84 3.2 4 7700 25 0,0152 298,75 3.3 4 7700 26 0,0152 298,84 Re Режим движения 84,2 1530,9 Ламинар. 161,58 2490 Лам. Турб. 298,8 4596 Турбул. Используя основные расчетные формулы, получаем расход жидкости, число Рейнольдса. В результате определяем режим движения жидкости d =5.5 Q1 7770 84.2 91 Q2 7770 161.85 48 Q3 7770 298.8 26 Re 1 4 * 84.2 1530.9 0.22 Re 2 4 *161.85 2490 0.26 Re 3 4 * 298.8 4596 0.26 5 РАБОТА №2 Исследование установившегося движения жидкости в трубе переменного сечения Задача опыта: получить напорную и пьезометрическую линии и показать переход кинетической энергии в потенциальную и потенциальной в кинетическую при движении воды по трубопроводу переменного сечения. Порядок выполнения работы. 1. Изучить схему установки (рисунок 2.1). 2. До начала работы напорный бак I заполнить водой из водопровода открытием крана X. Кран Х в процессе проведения опытов остается открытым на величину, обеспечивающую постоянный уровень воды в напорном баке при незначительном ее сливе через трубу IX. Закрыть кран VIII на трубе IV, открыть вентиль VII и кран V, регулирующий расход воды. В этом случае, вода движется по трубе II, трубе II и далее на слив. После того, как столбы жидкости в пьезометрах 1-14 установятся, что свидетельствует о достижении установившегося движения, по счетчику-расходомеру VI определить объем W прошедшей через него воды за время Т. Снять показания пьезометров 114. С помощью крана V увеличить расход воды. После того, как столбы жидкости в пьезометрах 1-14 займут новое положение и установятся, по счетчику-расходомеру VI определить объем воды W, прошедшей через него за время Т. Снять показания пьезометров 1-14. Закрыть вентиль VII на трубе II и открыть кран VIII. При открытом регулировочном кране V вода теперь движется по трубе II и трубе IV. По достижению установившегося движения жидкости снять показания пьезометров 1-3 и 15-21, и показания счетчика-расходомера VI за время Т. С помощью крана V увеличить расход воды. Для установившегося показания пьезометров 1-3 и 15-21, и показания счетчика-расходомера за время Т. 3. Вычислить величины удельных энергий (потенциальной, кинетической и полной) в изучаемых сечениях. 4. Построить пьезометрическую и напорную линию для сечений 1-14 и для сечений 1-3, 15-21 по данным второго опыта. Принадлежности и инструмент: Установка, секундомер, счетчик-расходомер УВК-32. 6 1 - напорный резервуар; II - труба диаметром 50мм; III - труба диаметром 100мм; IV - труба диаметром 32 мм; V - кран для регулирования расхода воды; VI - счетчикрасходомер УВК-32; VII - вентиль; VIII - кран; IX - сливная труба; X - кран на водопроводе; 1-21 - пьезометры. Рисунок 2.1 - Схема установки 1. РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ 7 ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ Обработкаэкспериментальных данных 1. Рассчитаем расход воды Q в пяти опытах. Расход воды определим по разности второго и третьего пьезометров по следующей формуле: Q =0,05 (h) 0,46, л/с, где h = h2 –h3, мм. Q1 = 0,05 (295-238) 0,46 = 0,321 • 10-3 (м3/с) Q2 = 0,05 (306-265) 0,46 = 0,276 • 10-3 (м3/с) Q3 = 0,05 (350-305) 0,46 = 0,288 • 10-3 (м3/с) Таблица 2.1 – Экспериментальные данные № опыта | h1, мм | h2, мм | h3, мм | h4, мм | h5, мм | h6, мм | Q, м3/с | V, м3 | τ,с | 1 | 297 | 295 | 238 | 234 | 233 | 232 | 0,321 • 10-3 | 0,0015 | 400 | 2 | 310 | 306 | 265 | 253 | 252 | 251 | 0,276 • 10-3 | 0,0015 | 398 | 3 | 355 | 350 | 305 | 300 | 299 | 296 | 0,288 • 10-3 | 0,0015 | 470 | Среднее | 321 | 317 | 269,3 | 262,3 | 261,3 | 260 | 0,295 • 10-3 | 0,0015 | 364 | 2. Определим площадь живых сечений трубопровода: F = πd2/4, Где диаметр пьезометров: d1 = 0,015 м 8 d2 = 0,014 м d3 =0,015 м F1 = π 0,0152 / 4 = 0,1766 • 10-3 (м2) F2 = π 0,0152 / 4 = 0,1766 • 10-3 (м2) F3 = π 0,00142 / 4 = 0,1538 • 10-3 (м2) F4 = π 0,00142 / 4 = 0,1538 • 10-3 (м2) F5 = π 0,0152 / 4 = 0,1766 • 10-3 (м2) F6 = π 0,0152 / 4 = 0,1766 • 10-3 (м2) 3. По измеренному расходу Q подсчитаем средние скорости движения во всех сечениях трубопровода, а затем скоростные напоры (удельную кинетическую энергию) и занесем в таблицу 2.2.3.1 Средняя скорость движения во всех сечениях трубопровода: W = Qср / F Qср = 0,295 • 10-3 (м3/с) W1 = 0,295 • 10-3 / 0,1766 • 10-3 = 1,6704 (м/с) W2 = 0,295 • 10-3 / 0,1766 • 10-3 = 1,6704 (м/с) W3 = 0,295 • 10-3 / 0,1538 • 10-3 = 1,9181 (м/с) W4 = 0,295 • 10-3 / 0,1538 • 10-3 = 1,9181 (м/с) W5 = 0,295• 10-3 / 0,1766 • 10-3 = 1,6704 (м/с) W6 = 0,295 • 10-3 / 0,1766 • 10-3 = 1,6704 (м/с) 3.2 Удельная потенциальная энергия или статический напор, рассчитывается по формуле: hст = Z + p/g , что равно измеряемой в опытах высоте воды в пьезометрах. В таблицу 2.2 заносим средние значения из таблицы 2.1 3.3 Удельная кинетическая энергия или скоростной напор определяется по формуле: hск = W2/2g h1 = (1,6704)2 / 2 • 9,8 = 0,1424 (м) h2 = (1,6704)2 / 2 • 9,8 = 0,1424 (м) h3 = (1,9181)2 / 2 • 9,8 = 0,1877 (м) h4 = (1,9181)2 / 2 • 9,8 = 0,1877 (м) 9 h5 = (1,6704)2 / 2 • 9,8 = 0,1424 (м) h6 = (1,6704)2 / 2 • 9,8 = 0,1424 (м) Таблица 2.2 – Результаты расчетов Величина | Номера сечений пьезометров | |1|2|3|4|5|6| 1. Площадь живых сечений трубопровода F, м2 | 0,1766 • 10-3 | 0,1766 • 10-3 | 0,1538 • 10-3 | 0,1538 • 10-3 | 0,1766•10-3 | 0,1766•10-3 | 2. Удельная потенциальная энергия Z + p/g, м | 0, 321 | 0, 317 | 0, 269 | 0, 262 | 0,261 | 0,260 | 3. Скорость W = Q/F |1,6704 | 1,6704 | 1,9181 | 1,9181 | 1,6704 | 1,6704 | 4. Удельная кинетическая энергия W2/2g | 0,1424 | 0,1424 | 0,1877 | 0,1877 | 0,1424 | 0,1424 | 5. Полная удельная энергия Е= Z + p/g + W2/2g | 0,4634 | 0,4594 | 0,4567 | 0,4497 | 0,4034 | 0,4024 | 6. Потери энергии напора pпот | 0,004 | 0,0027 | 0,007 | 0, 0463 | 0,001 | 4. По показаниям пьезометров и значениям скоростных напоров подсчитаем полную удельную энергию в сечениях: Е= Z + p/g + W2/2g E1 = 0, 321 + 0,1424= 0,4634 (м) E2 = 0, 317 + 0,1424= 0,4594 (м) E3 = 0, 269 + 0,1877 = 0,4567 (м) E4 = 0, 262 + 0,1877 = 0,4497 (м) E5 = 0,261 + 0,1424 = 0,4034 (м) E6 = 0,260 + 0,1424 = 0,4024 (м) 5. По разностям полных удельных энергий в сечениях определим потери энергии (напора) pпот между ними: pпот, 1 = E1 – E2 = 0,4634 - 0,4594 = 0,004 pпот, 2 = E2 – E3 = 0,4594 - 0,4567 = 0,0027 pпот, 3 = E3 – E4 = 0,4567 - 0,4497 = 0,007 pпот, 4 = E4 – E5 = 0,4497 - 0,4034 = 0,0463 pпот, 5 = E5 – E6 = 0,4034 - 0,4024 = 0,001 Вывод: Средняя скорость, потенциальная и полная энергии резко возрастают на участке трубы с меньшим диаметром. При этом наибольшие потери энергии наблюдаются в местах перехода от более широкой трубы к узкой и наоборот: от узкой к широкой. В первом случае энергия резко увеличивается, во втором резко убывает. 10 РАБОТА №3 Определение коэффициента трения по длине трубы Задача опыта: определить по опытным данным величину коэффициента трения и сравнить его с коэффициентом трения, вычисленным по эмпирической формуле или по графику. Порядок выполнения работы. 1. Для опытов использовать участок трубы, ограниченный пьезометрами 1 и 2 участок трубы между пьезометрами 18-19 (рисунок 2.1). 2. До начала работы напорный бак I заполняют водой из водопровода открытием крана Х. Кран Х при проведении опытов остается открытым на величину, обеспечивающую постоянный уровень воды в напорном баке при незначительном сливе ее через трубу IX. Закрыть кран VIII на трубе IV, открыть вентиль VII и кран V. По достижению установившегося движения воды снять показания пьезометров 1, 2 и показания счетчикарасходомера VI за время опыта Т. С помощью крана V увеличить расходы воды и для данного режима движения снять показания пьезометров 1, 2 и показания счетчика-расходомера. Закрыть вентиль VII на трубе II, а кран VIII на трубе IV открыть. По достижению установившегося движения воды снять показания пьезометров 18, 19 и показания счетчикарасходомера VI. Увеличить расход воды и для данного режима движения снять показания пьезометров 18, 19 и показания счетчика-расходомера VI. 3.Определить среднюю скорость и расход жидкости. 4. Вычислить коэффициент трения по длине трубы X. 5. Сравнить полученный коэффициент трения X с коэффициентом X, вычисленным по одной из эмпирических формул или по графику (смотрите методические указания). Принадлежности и инструмент: Схема и описание лабораторной установки приведены в работе № 2. Для опытов по определению коэффициента трения по длине трубы использовать прямой участок трубы II, ограниченный пьезометрами 1-2 и участок трубы IV, ограниченный пьезометрами 18-19. Установка (рисунок 2.1), секундомер, счетчик-расходомер УВК-32. 1. РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ 1.1 Потеря удельной энергии на участке трубы, для которого определяется коэффициент сопротивления, м h w 2 g ’ где X - коэффициент сопротивления по длине трубы; l длина участка трубопровода, м; d - диаметр трубопровода, м; V - средняя скорость, м/с; g - ускорение свободного падения, м/с2. 1.2 Расход воды, м/с Q = ™, где W - объем воды по счетчику-расходомеру, м3; Т время истечения воды, с. 1.2 Средняя скорость движения воды в трубке, м/с где ю - площадь живого сечения трубки, м2. h w 11 h n - hn+1 , п * d2 ш 1.4 Потеря удельной энергии на участке трубы, м где hn, hn+1 - показания пьезометров, ограничивающих участок трубы для которого определяется коэффициент сопротивления, м. hw *2 g * d 1.5 Коэффициент сопротивления по длине трубы l * V2 2. ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ Результаты опытов и расчетов запишем в таблицу 3.1 Таблица 3.1 - Результаты опытов и расчетов h W* W, № T, Q* D, V, m опыта 1. 1 п-3 3 10 ,м с 10-3,м3/с м м/с 2 м м h n+1, hw, L, м м м X по X справоч нику 2. Примечание: Эмпирические формулы для определения X выбираются по усмотрению студента, шероховатость стенок трубы X принять равной 0,5 мм. 12 Определение коэффициентов местных сопротивлений РАБОТА 4 Задача опыта: определить опытным путем№ коэффициенты местных сопротивлений и сравнить их с данными, приведенными в справочниках. Порядок выполнения работы. 1. Для опытов использовать схему установки (рисунок 2.1). 2. До начала работы напорный бак I заполняют водой из водопровода открытием крана Х. Кран Х при проведении опытов остается открытым на величину, обеспечивающую постоянный уровень воды в напорном баке при незначительном сливе ее через трубу IX. Закрыть кран VIII на трубе IV, открыть вентиль VII и кран V. По достижению установившегося движения жидкости снять показания пьезометров 2, 3, 4, 8, 9, 11 и 12, ограничивающих местные сопротивления трубы II: плавный и резкий повороты потока, внезапные расширение и окружение. Снять показания счетчика-расходомера VI за время опыта Т. С помощью регулировочного крана VI увеличить расход воды и повторить опыт (см. п.2). Закрыть вентиль VII и открыть кран VIII на трубе IV. По достижению установившегося движения жидкости снять показания пьезометров 15, 16, 17, 18, 19, 20, ограничивающих местные сопротивления трубы IV: плавное сужение потока, вентиль, муфта и кран. Снять показания счетчика-расходомера VI за время опыта Т. 3. Определить расход и среднюю скорость движения жидкости. 4. Вычислить коэффициенты местных сопротивлений. 5. Сравнить полученные коэффициенты с коэффициентами местных сопротивлений, приведенными в справочниках. Принадлежности и инструмент: Установка (рисунок 2.1), секундомер, счетчик-расходомер УВК-32. 1. РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ 1.1 Расход воды, м3/с W Q = j, где W - объем воды по счетчику-расходомеру, м3; Т время истечения воды, с. 1.2 Средняя скорость движения воды в трубке, м/с v = Q-, W где ю - площадь живого сечения трубки, м2. n * d2 1.3 Потери общей удельной энергии в рассматриваемом местном сопротивлении, м V2 - V2 П+1 h п+1 + у п у ™ _ у2 hw = ijjj. 29 13 где hn, hn+1 - показания пьезометров, ограничивающих изучаемое местное сопротивление, м; РАБОТА № 4 Vn,Vn+1 - средние скорости перед сопротивлением и за сопротивлением, м/с; V2n / 2 g, V2 n+1/2 g - удельная кинетическая энергия и перед сопротивлением и за сопротивлением. ^- коэффициент местного сопротивления, g - ускорение свободного падения, м/с2. 2. ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ Результаты опытов и расчетов запишем в таблицу 10-3, м3 T, с Q* 10-3, м3/с h m м h n+:b Vn, Vn+1, м м/с м/с V2 J—n 2 g, 1. 2. 1. 2. 1. 2. 1. 2. 29 14 V2n+1 2g h w, м % % ср %спр . сопротивления W* Вид местного № опыта Таблица 4.1 - Результаты опытов и расчетов РАБОТА №5 Испытание центробежного насоса Задача опыта: по опытным данным построить характеристику насоса H = f(Q); N = f(Q); n = f(Q), определить оптимальный режим работы насоса. Порядок проведения опытов. 1. Изучить схему установки (рисунок 5.1). 2. Подготовить насос к пуску, заполнив корпус и всасывающий трубопровод водой. Для этого открыть задвижки 7 и 10, воздушный краник 9, установленный на верхней части насоса, и подать воду по водопроводной сети по нагнетательному трубопроводу 4. Заливку производить до тех пор, пока из воздушного краника 9 пойдёт вода без пузырьков воздуха. 2. Закрыть краник 9 и включить электродвигатель 5 насоса 3. Дать поработать насосу некоторое время на максимальной подаче для того, чтобы полностью удалить воздух из насоса и трубопроводов и прогреть подшипники установки. 3. Произвести испытания насоса на 5 - 6 различных режимах его работы при подачах, уменьшающихся от максимального до нуля через примерно равные промежутки. Новая подача устанавливается изменением степени открытия задвижки 7. При каждом режиме снять показания h1 манометра 8, h2 вакуумметра 6, N1 ваттметра 11 и замерить уровень воды в водомере-водосливе 12. 4. Обработать результаты испытания, используя приведённые ниже расчётные за- висимости. 5. Построить рабочие характеристики насоса. Определить его рабочую зону. Принадлежности и инструмент: Установка центробежного насоса, треугольный водослив - водомер. Во время работы установки вода из резервуара 1 по всасывающему трубопроводу 2 поступает к центробежному насосу 3, который приводится во вращение от электродвигателя 5. По напорному трубопроводу 4, в котором установлена задвижка 7 для регулирования расхода воды, вода подаётся в водомер-водослив 12. Уровень жидкости в водомере-водосливе 12 измеряется с помощью линейки. Заполнение насоса водой перед пуском производится созданием избыточного давления в трубопроводе 4, наличие воды в насосе контролируется открытием крана 9. Давление на входе и на выходе из насоса определяется вакууммером 6 и манометром 8, мощность, потребляемая насосом от электродвигателя, - ваттметром 11. 15 1 - резервуар; 2 - всасывающий трубопровод; 3 - насос; 4 - напорный трубопровод; 5 электродвигатель; 6 - вакуумметр; 7 - задвижка для регулирования подачи воды; 8 - манометр; 9 кран для удаления воздуха; 10 - обратный клапан; 11 - ваттметр; 12 - треугольный водослив-водомер. Рисунок 5.1 Схема установки центробежного насоса Исходные данные: диаметр всасывающей трубы 0,1м; диаметр нагнетательной трубы 0,050 м. 1. РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ Результаты измерений Прямой ход дроссельной заслонки Номер режима Pм, Па Рв, Па Iдиф, (мА) 1 3 0,15 0 2 2,7 0,11 2 3 2,6 0,1 4 4 2,5 0,09 6 5 2,3 0,08 8 6 2,2 0,07 10 7 2,1 0,06 12 8 1,9 0,05 14 9 1,7 0,04 16 10 1,6 0,03 20 16 Wc, (кВ) 2,4 3,0 3,2 3,3 3,4 3,5 3,5 3,6 3,6 3,6 Uтт, (В) 2850 2850 2850 2850 2850 2850 2850 2850 2850 2850 Результаты обработки данных испытания центробежного вентилятора и параметры приведённой действительной индивидуальной характеристики При nном = 2850 (об/мин) Мощность на валу насоса Манометрический напор насоса Подача насоса Мощность на валу насоса Коэффициент полезного действия насоса 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 КПД Манометрический напор насоса Частота вращения вала насоса 2850 2850 2850 2850 2850 2850 2850 2850 2850 2850 Подача насоса Номер режима 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 При nпр = 1100(об/мин) 30,89 27,80 26,77 25,74 23,68 22,65 21,62 19,56 17,50 16,47 1,78 2,22 2,37 2,44 2,52 2,59 2,59 2,66 2,66 2,66 0,00 1,30 2,60 3,89 5,19 6,49 7,79 9,09 10,39 11,68 12,51 11,38 10,99 10,60 9,78 9,39 9,00 8,17 7,35 6,96 0,49 0,61 0,65 0,67 0,69 0,71 0,71 0,73 0,73 0,73 0 0,31 0,25 0,20 0,19 0,17 0,17 0,17 0,18 0,18 Пример вычислений 1) Манометрический напор насоса: Pmi P 2,7 101000 0,11 *101000 27,80( м) , Н В Вi 1.13( м) , g 1000 9,81 g 1000 9,81 кг h m =0,35 (м), 1000( 3 ) м H mi Н М Н В h m 27,80 1.13 0,35 27.02( м) 2) Мощность на валу: N Wi 0,74 3 2,22 НМ 3) Законы пропорциональности: n пр 1850 Q iппри Q i ( ) 3 ( ) 1.3 ni 2850 n пр 2 1850 2 H iппри H i ( ) 27.02 ( ) 11.38 ni 2850 n пр 3 1850 3 N iппри N i ( ) 2,22 ( ) 0.61 ni 2850 Графический материал 17 14,00 12,00 H(пр) 10,00 8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 10,00 12,00 14,00 10,00 12,00 14,00 10,00 12,00 14,00 Q(пр) Nприв = f(Qприв) 0,80 Nприв 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 Qприв КПД = f(Qприв) 0,35 0,3 КПД 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0 0,00 2,00 4,00 6,00 8,00 Qприв Вывод: В ходе данной лабораторной работы, мы определили действительную индивидуальную характеристику центробежного насоса, применив один из методов подобия турбомашин. 18 РАБОТА №6 Испытание вихревого насоса Задача опыта: по опытным данным построить характеристику насоса H = f(Q); N = f(Q); n = f(Q), определить положение рабочей точки насоса А. Порядок проведения работы. 1. Изучить схему установки (рисунок 6.1). 2. Подготовить насос к пуску, заполнив его корпус водой. Для этого открыть задвижку 8 и воздушный краник 13, установленный на верхней части всасывающего трубопровода, и подать воду из водопроводной сети через нагнетательный трубопровод 7. Заливку производить до тех пор, пока из воздушного краника пойдёт вода без пузырьков воздуха. 3. Включить электродвигатель и дать поработать насосу некоторое время на максимальной подаче для того, чтобы полностью удалить воздух из насоса и трубопроводов и прогреть подшипники установки. 4. Произвести испытания насоса на 5 - 6 различных режимах его работы при подачах, уменьшающихся от максимума до нуля через примерно равные промежутки. Новая подача устанавливается изменением степени открытия регулировочной задвижки 8. При каждом режиме снять показания hi манометра 6, h2 вакуумметра 5, Ni ваттметра 9 и замерить уровень h воды в водомере-водосливе. 5. Для каждого опыта определить расход жидкости. 6. Установить все местные и путевые потери в сети. 7. Вычислить расходную характеристику трубопровода В. 8. Построить рабочую характеристику вихревого насоса H=f(Q); N=f(Q); n=f(Q). 9. Совместить на рабочей характеристике насоса характеристику сети №p=f(Q) и определить положение рабочей точки насоса А. Принадлежности и инструмент: Установка вихревого насоса, треугольный водослив - водомер. К насосу 3, приводимому в движение электродвигателем 4, вода поступает из резервуара 1 по всасывающему трубопроводу 2. Насос подаёт воду в напорный резервуар 12 по нагнетательному трубопроводу 7. На этом трубопроводе имеется регулирующая задвижка 8, при помощи которой изменяется подача насоса. Работа насоса контролируется манометром 6, вакуумметром 5 и ваттметром 9. Подача насоса определяется с помощью водомера-водослива, установленного в напорном резервуаре 12. 19 1 - резервуар; 2 -всасывающий трубопровод; 3 - вихревой насос; 4 - электродвигатель; 5 вакуумметр; 6 - манометр; 7 - нагнетательный трубопровод; 8 - задвижка для регулирования подачи воды; 9 - ваттметр; 10 - кран; 11 - обратный клапан; 12 - треугольный водослив-водомер. Рисунок 6.1 - Схема установки вихревого насоса 1.РАСЧЕТНЫЕ ЗАВИСИМОСТИ 20 2. ОБРАБОТКА ОПЫТНЫХ ДАННЫХ 21 22 Вывод: По данным рабочих характеристик вихревого насоса можно сделать следующие выводы: с увеличением подачи Q воды мощность электродвигателя, будет увеличиваться, высота всасывания уменьшиться, мощность на валу увеличиться, КПД уменьшиться. По данным насоса наглядно показаны эффективность его работы по различным режимам, и по этим данным можно точно подобрать наиболее экономичный насос для заданных условий работы. 23
