Задания для практической работы

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №3.

ТЕМА: «ИСПЫТАНИЕ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА».

ЦЕЛЬ: Ознакомиться и научиться определять основные параметры и характеристики насосов.

МЕТОДИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.

1. Методические указания по выполнению работы.

Справочная литература по ОП 06 «Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики»

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ.

1. Повторите теоретические положения по теме практической работы.

2. Изучите пример оформления задания.

3. Ознакомитесь с индивидуальным заданием.

4. Решите поставленные задачи.

5. Сделайте выводы о проделанной работе.

6. Оформите отчет и ответьте на контрольные вопросы.

Теоретическая часть

Насосом называется гидравлическая машина, в которой происходит преобразование механической работы в энергию потока жидкости, предназначенную для подъема, нагнетания и перемещения жидкости.

Насосы классифицируются по принципу их действия:

1) динамические – работают по принципу силового воздействия на перемещаемую среду:

· лопастные насосы – центробежные, радиальные и осевые;

· насосы трения – струйные, вихревые и дисковые.

2) объемные – работают по принципу вытеснения жидкости:

· поршневые насосы;

· роторные.

Основные технические характеристики центробежного насоса:

1. Подача – это объем перекачиваемой в единицу времени жидкости, Q[м³/ч], [л/с].

2. Полный напор:

· для горизонтального насоса:

(5.1)

где Н_d – гидростатическое давление на выходе из насоса, измеряемое у выходного патрубка и отнесенное к оси вала насоса, м;

Н_s – гидростатическое давление на входе, измеряемое у входного патрубка и отнесенное также к оси вала насоса, м;

v_d – скорость жидкости на выходе из насоса, измеряемое у выходного патрубка, м/с;

v_s – скорость жидкости на входе, м/с;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с².

· для вертикального насоса:

(5.2)

где Н_d – гидростатическое давление на выходе из насоса, отнесенное к оси напорного колена, м;

Н_s – геометрическая высота всасывания (расстояние от уровня жидкости до центра рабочего колеса), м;

v_d – скорость жидкости на выходе из насоса, м/с;

g – ускорение свободного падения, g = 9,81, м/с².

3. Коэффициент полезного действия – это степень гидравлического и механического совершенства насоса определяется значением КПД.

Полный КПД насоса:

где ρ – плотность жидкости, кг/м³;

Q – подача, м³/с;

Н – полный напор, м;

N – мощность, подведенная к валу насоса Вт.

4. Характеристики – это зависимости напора от подачи при постоянном числе оборотов.

Законы подобия:

где n₁ – первоначальное число оборотов, об/мин;

n₂ – конечное число оборотов, об/мин;

Q₁ – первоначальная подача жидкости при начальном числе оборотов, м³/с;

Q₂ – конечная подача ж при конченом числе оборотов, м³/с;

Н₁ – первоначальный напор жидкости при n, м;

Н₂ – конечный напор жидкости при конченом числе оборотов, м;

N₁ – первоначальная мощность при n₁, Вт;

N₂ – конечная мощность при конченом числе оборотов, Вт.

5. Коэффициент быстроходности:

где Q –подача жидкости, м³/с;

Н – напор жидкости, м.

6. Кавитационный запас – это разность статического давления на всасывание насоса и упругости насыщенных паров.

Пример решения задачи:

Вариант 30

Определите геометрическую высоту всасывания центробежного насоса, если его подача Q, диаметр всасывающего трубопровода d₁, а сумма потерь напора во всасывающем трубопроводе Σh_пот, а допустимая вакуумметрическая высота всасывания насоса H_вак.

Дано: СИ: Решение:

Q =62 л/с 0,062 м³/с Геометрическая высота всасывания определяется

d₁ = 100 мм 0,1 м по формуле:

Σh_пот = 1,2 м Для того, чтобы найти геометрическую высоту

Н_вак = 6,3 м всасывания насоса, нам нужно определить

Н_s -? скорость жидкости во всасывающем

трубопроводе, скорость мы будем находить из

уравнения расхода:

Тогда, , так как площадь трубопровода, это

площадь поперечного сечения, т.е. круга: ,

Следовательно,

Тогда, геометрическая высота всасывания насоса:

Ответ: Н_s = 1,9 м

Задания для практической работы

Основная часть:

№1. При частоте вращения вала n₁, и подаче Q, центробежный насос развивает напор Н_d, и потребляет мощность N. Определите, как изменятся параметры насоса (∆Q,∆H, ∆N), если частота вращения снизится до n₂.

№2. Определите геометрическую высоту всасывания центробежного насоса, если его подача Q, диаметр всасывающего трубопровода d₁, а сумма потерь напора во всасывающем трубопроводе Σh_пот, а допустимая вакуумметрическая высота всасывания насоса H_вак.

№3. Определите коэффициент быстроходности вертикального центробежного насоса, если подача жидкости Q, давление на выходе из насоса Н_d, геометрическая высота всасывания Н_s, а диаметр всасывающего трубопровода d₂.

Дополнительная часть:

№4. Определите напор насоса, если его подача Q; диаметр всасывающего трубопровода d₁; диаметр нагнетательного трубопровода d₂, показания манометра соответствуют напору H_d, показания вакууметра H_s; расстояние по вертикали между центрами вакууметра и манометра ∆h.

Варианты заданий:

№ п/п	Q, л/с	d₁, мм	d₂, мм	Σh_пот, м	H_вак, м	H_d, м	H_s, м	∆h, м	n₁,мин^-1	n₂,мин^-1	N, кВт
1 вариант	33	50	50	1	7,1	67	-9	0,1	2749	904	81
2 вариант	66	100	50	1,2	6,3	66	-5	0,2	2754	854	72
3 вариант	48	150	100	1,7	6,5	55	-7	0,2	2836	870	71
4 вариант	39	200	150	1	5,5	52	-10	0,2	2875	914	81
5 вариант	36	50	50	0,9	7,5	54	-4	0,3	2820	935	95
6 вариант	41	100	50	1,4	7	67	-7	0,3	2907	922	72
7 вариант	42	150	100	1,5	5,9	45	-3	0,3	2739	949	96
8 вариант	40	200	150	1,1	5,3	55	-7	0,3	2742	922	71
9 вариант	62	50	50	1,7	6,2	42	-4	0,3	2865	898	103
10 вариант	39	100	50	1,4	5,1	62	-9	0,2	2779	910	81
11 вариант	65	150	100	1,2	7,6	59	-10	0,1	2973	931	92
12 вариант	45	200	150	0,9	5,4	51	-4	0,2	2711	969	98
13 вариант	48	50	50	1,1	5,8	70	-4	0,1	2822	976	84
14 вариант	31	100	50	1,2	5,5	43	-10	0,3	2919	941	76
15 вариант	37	150	100	1,6	6,5	69	-6	0,3	2870	934	106
16 вариант	31	200	150	1	7,8	41	-5	0,1	2780	969	110
17 вариант	63	50	50	0,8	5,8	57	-8	0,3	2995	960	89
18 вариант	67	100	50	1,6	7,4	57	-9	0,1	2756	910	81
19 вариант	40	150	100	0,8	6,5	47	-5	0,2	2846	866	87
20 вариант	52	200	150	1,5	5,2	48	-5	0,1	2813	914	104
21 вариант	30	50	50	1,6	6,2	52	-4	0,3	2729	848	84
22 вариант	39	100	50	1,6	7,5	64	-9	0,3	2974	875	78
23 вариант	60	150	100	1,2	7,2	59	-7	0,2	2994	977	118
24 вариант	67	200	150	0,9	6,2	49	-3	0,2	2991	940	98
25 вариант	59	100	50	1,7	7,5	65	-3	0,1	2968	885	106
26 вариант	34	50	50	1,7	5,9	64	-3	0,1	2710	890	73
27 вариант	52	100	100	1,5	5,2	40	-9	0,3	2920	956	112
28 вариант	49	150	150	1,3	7,2	53	-9	0,1	2900	863	75
29 вариант	66	200	50	0,9	5,4	69	-10	0,2	2761	879	78
30 вариант	62	100	50	1,2	6,3	54	-6	0,3	2793	895	93

Отчёт о работе должен содержать название и цель работы, задание (номер варианта), правильно оформленные решения. По результатам работы необходимо сделать выводы.

Контрольные вопросы:

1. Сформулируйте, что называется насосом?

2. Назовите основное назначение насосов и их виды.

3. Назовите основные технические характеристики центробежного насоса.

4. Поясните физический смысл коэффициента быстроходности.

5. Объясните, что такое КПД насоса, и зачем он нужен?

6. Опишите, как найти полный напор для вертикального и горизонтального насоса, в чем их отличие?

Список литературы

Основные источники:

1. Гусев, А. А. Основы гидравлики: учебник для СПО / А. А. Гусев. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Издательство Юрайт, 2018. — 285 с. — (Серия: Профессиональное образование).

Дополнительные источники:

1. Брюханов, О.Н Основы гидравлики, теплотехники и аэродинамики: учебник / О.Н. Брюханов [и др.] – М.: ИНФРА-М, 2018. – 254 с. – (Среднее профессиональное образование).

Интернет-ресурсы:

1. http://twt.mpei.ru/GDHB/OGTA.html

2. http://firing-hydra.ru/index.php?request=list_category&id=546

3. http://firing-hydra.ru/index.php?request=list_category&id=70

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями: