Параметрические испытания центробежного насоса

Практическая работа № 3

Тема: «Параметрические испытания центробежного насоса».

Теоретическая часть

Параметрические испытания проводятся с целью определения

технических показателей (параметров) и характеристик насосов.

Работа насоса характеризуется следующими основными техническими

показателями: подачей, напором, мощностью, коэффициентом полезного

действия (КПД), частотой вращения и допускаемым кавитационным запасом.

1. Подача насоса QQ ‒ объем жидкости, перекачиваемый насосом в единицу

времени (м3/с,л/с,м3/ч)(м3/с,л/с,м3/ч).

Массовая подача насоса GG ‒ масса жидкости, перекачиваемая насосом в

единицу времени (кг/с, кг/ч). Массовая подача через плотность

жидкости ρρ, кг/м3кг/м3, связана с объемной зависимостью:

G=ρQG=ρQ, (18)

Идеальная (теоретическая) подача насоса QтQт ‒ сумма подачи насоса QQ и

объемных потерь ΔQΔQ

Qт=Q+ΔQQт=Q+ΔQ, (19)

Объемные потери возникают в результате перетекания (утечек) жидкости под

действием перепада давления из напорной полости во всасывающую и

изменяются при прочих равных условиях практически прямо

пропорционально перепаду давления ΔpΔp:

ΔQ=aΔpΔQ=aΔp, (20)

где aa ‒ коэффициент пропорциональности.

Подача насоса зависит от геометрических размеров насоса, скорости

движения рабочих органов и гидравлического сопротивления сети, на

которую работает насос.

2. Напор насоса H ‒ приращение полной удельной энергии жидкости,

проходящей через насос, м. Для работающего насоса напор можно определить

по показаниям манометра и вакуумметра:

H=pм±pвρg+Zм+vн2—vв22gH=pм±pвρg+Zм+vн2—vв22g, (21)

где pмpм и pвpв ‒ показания манометра и вакуумметра, расположенных,

соответственно, на напорном и всасывающем патрубках насоса, Па; ZмZм ‒

превышение оси вращения стрелки манометра над точкой подключения

вакуумметра, м; vнvн и vвvв ‒ средние скорости движения жидкости в

напорном и всасывающем трубопроводах, соответственно, м/с.

Знак «минус» в формуле (21) перед рврв ставится в том случае, когда на входе

в насос избыточное давление, т.е. насос работает «в подпоре».

3. Мощность насоса NN ‒ мощность, потребляемая насосом:

N=MωN=Mω, (22)

где MM и ωω ‒ крутящий момент на валу и угловая скорость вала насоса.

Полезная мощность NпNп ‒ мощность, сообщаемая насосом перекачиваемой

жидкости и определяемая зависимостью

Nп=pQ=ρgHQNп=pQ=ρgHQ, (23)

Мощность насоса NN больше полезной мощности NпNп на величину потерь

энергии, учитываемых КПД.

4. КПД насоса ηη ‒ отношение полезной мощности и мощности насоса:

η=NпNη=NпN, (24)

КПД насоса учитывает все виды потерь энергии, связанные с передачей её

перекачиваемой жидкости. Потери энергии в насосе складываются

из механических, гидравлических и объемных.

Механические потери ‒ потери на трение в подшипниках, сальниках, поршня

о стенки цилиндра и т.п.

Гидравлические потери ‒ потери, связанные с преодолением гидравлических

сопротивлений в рабочих органах насоса.