ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.09.2021
Просмотров: 1078
Скачиваний: 13
Если
nott = nu ,T o Q = Q on; H = H on; N = Noa.
Полезную мощность и КП Д насоса вычислить по формулам (2.4) и (2.5).
Результаты вычислений записать в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Измеряемые параметры
Рассчитываемые параметры
РМ7
Па
Р*,
Па
К
ММ.
рт.
ст
F,
Н
^оп>
мин' 1
Я о п ,
м
Nm,
кВт
iVn,
КВТ
Qon,
Л/С
1
&Г
S
.
\
N,
КВТ
Q ,
п/с
V
5. По данным табл. 2.1 построить графические зависимости
H ~ J{Q ), N
v = A Q ) -
О сновные контрольные вопросы
*■<
1. Назовите технические показатели насоса.
2. Что такое подача насоса, идеальная подача и как она определяется при испы
таниях?
3. Что такое напор насоса и как его определить по показаниям приборов?
4. Что такое мощность насоса и полезная мощность?
5. Что такое КПД насоса? К акие потери учитывает КПД насоса и его связь с
другими КПД?
6. Что называется характеристикой насоса?
7. Что называется полем насоса
Q - H
и связь его с КПД насоса?
8. Показания каких приборов необходимо знать для определения мощности на
соса и полезной мощности?
9. Как изменяются подача, напор и мощность насоса при изменении частоты
вращения рабочего колеса?
- 1 0 -
Работа 2.2. КАВИТАЦИОННЫЕ ИСПЫТАНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО
НАСОСА
Кавитацией
называется нарушение сплошности потока жидкости, обуслов
ленное появлением в ней пузырьков или полостей, наполненных паром и газом. К а
витация возникает, когда абсолютное давление в потоке падает до давления насы
щенных паров жидкости при данной температуре. При этом из жидкости интенсив
но выделяются пузырьки, заполненные парами жидкости и растворенными в ней га
зами (жидкость закипает). Обычно выделение газа из жидкости незначительно и не
оказывает существенного влияния на технические параметры работы насосов, по
этому кавитацию называют паровой. В дальнейшем под термином кавитация будем
подразумевать паровую кавитацию.
Выделяющиеся из жидкости в местах пониженного давления пузырьки, запол
ненные паром, уносятся потоком и, повадая в область с повышенным давлением,
конденсируются. При этом частицы жидкости, окружающие пузырьки пара, с весь
ма большими скоростями устремляются в пространство, занимаемое ранее паром.
Происходит столкновение частиц жидкости, сопровождающееся мгновенным м ест
ным повышением давления, достигающим сотен и даже тысяч атмосфер. Если кон
денсация происходит у стенок каналов насоса, то материал стенок быстро разруш а
ется. Причем в первую очередь разрушаются те места, в которых имеются мик
роскопические трещины на поверхности стенок.
Рис 2.3. - Разрушение рабочих колес вследствие кавитации
Например, из чугуна прежде всего выбиваются графитовые включения, а затем
жидкость, действуя как клин, еще более интенсивно разрушает материал стенок,
образуя на их поверхности значительные раковины.
- 1 1 -
Кроме того, материал стенок подвергается разруш ению от химического воз
действия воздуха богатого кислородом, и различных газов, выделяющихся из жид
кости. Описанный процесс разрушения стенок каналов называется эрозией и явля
ется очень опасным следствием кавитации. Разруш ения рабочих колес вследствие
кавитации приведены на рис. 2.3.
Внешним проявлением кавитации является наличие шума, вибрации, падение
напора, подачи, мощности и КПД. Очевидно, что работа насоса в кавитационном
режиме недопустима.
Возникновение и характер кавитационных явлений определяются кавитацион
ным запасом Ah - превышением удельной энергии жидкости при входе в насос над
удельной энергией её насыщенных паров
"2 'l
А,..
^
(2.14)
где
p , v -
абсолютное давление и скорость на входе в насос;
р ла
- давление насыщенных паров жидкости на входе в насос, зависящее от ро
да жидкости и её температуры. Для воды и бензина
р н.„
в кПа приведены в табл. 2.2.
Таблица 2 .2
ДА =
Р .
+ г .
p g
2
g
Жидкость
Давление насыщенных
при темпе
таров жидкости
р н а,
кПа
эатуре t, °С
5
10
15
20
25
30
40
60
80
100
Вода
0,32
1,21
1,69 2,34 3,17 4,24 7,37 20,2 48,2 103,3
Бензин Б-70
16,3
33,2 55,8 103,3
Начальная стадия кавитации определяется критическим кавитационным запа
сом Д/гкр - кавитационным запасом, при котором в насосе наблюдается падение на
пора на 2% на частной кавитационной характеристике ( # = Д А //)) или на 1 м при
напоре насоса более 50 м.
Величину критического кавитационного запаса AhKp можно определить при ка
витационных испытаниях насоса по частной кавитационной характеристике или по
формуле С. С. Руднева:
Ah№
=10
к
с
\
- 1 2 -
(2.15)
где
п
- частота вращения, об/мин;
Q
- подача насоса, м3 /с;
С -* кавитационный коэффициент быстроходности, величина которого зависит
от конструктивных особенностей насоса и равна: 600-800 - для тихоходных насо
сов; 800-1000 - для нормальных, насосов; 1000-1200 - для быстроходных насосов.
Работа насоса без изменения основных технических показателей, т. е. без кави
тации, определяется допускаемым кавитационным запасом ДЬдоп, вычисляемым по
формуле:
=
A A h ^ ,
(2.16)
где
А
- коэффициент кавитационного запаса
А
=ДД/гкр)
(А
= 1,05 -1,3).
Графическая зависимость допускаемого кавитационного запаса от подачи в р а
бочем интервале подач Д
hao„ = /[ 0 )
называется
кавитационной характе-ристикой
насоса (см рис 2.9 и 2.12). Её получают при кавитационных испытаниях насоса по
частным кавитационным характеристикам.
Частная кавитационная характеристика
- это зависимость напора насоса от
кавитационного запаса при постоянных частоте вращения, подаче и температуре
жидкости,
H = J[A h
) (рис. 2.5)
Рис. 2.4. Кавитационная
характеристика насоса.
ные характеристики насоса.
При испытаниях насоса кавитационный запас определяется по формуле:
“
P s - Р..п.
| у2
Pg
2
g ’
(2.17)
где
,
р в
- показания барометра и вакуумметра.
- 1 3 -
Полученные опытным путем значения Д
hon
приводятся к номинальной частоте
вращения пн по формуле:
Ah
=
Ahon
(2.18)
и строится частная кавитационная характеристика насоса (см. рис. 2 .5)
По каждой частной кавитационной характеристике находим Д
hKp
и
Q,
а затем
Лйдсш (по формуле 2. 16). По значениям ДАдоп и
Q\
строим кавитационную характе
ристику Айдоп =
J\Q)
(см. рис. 2 . 4).
Контроль работы насоса при его эксплуатации производится по показаниям ва
куумметра, установленного на входе в насос. Связь кавитационного запаса с вакуу
мом можно найти из выражения
/
И
-
Р° ~ Р - Рв
11 вак
>
PS
p g
подставив в него значение абсолютного давления
р
из формулы (2.14).
tT
Ра ~~ Р
_
Ра Рн п
Л I ^
Н вак~
-------- — Дя + — .
(2,19)
p g
p g
^
2
g
к
>
По аналогии с (2. 19) можно записать выражения для критического и допускаемого
вакуума.
Критический вакуум
A h „ + — .
(2.20)
Допускаемый вакуум
] f d o n _ P a
—
PnJh.^.KU
+Z_
11 вак
1ЛПдоп
^ ^ ‘
(2.21
)
Pg
2 g
у
>
Употребляется также понятие вакуумметрической высоты всасывания
Н в,
ко
торая связана с вакуумом зависимостью:
и ш
н
=
Н вак
+ ~ •
(2.20)
P g
2 g
2
g
’
Вакуум на входе в насос зависит от расположения насоса по отношению к сво
бодной поверхности ж идкости в приемном резервуаре - геометрической высоты
всасывания
Н вс,
режима работы насосов и других факторов.
- 1 4 -