Лабораторная работа № 8 исследование работы двух параллельно соединенных насосов

Цель работы: повышение уровня знаний о работе группы насосов, работающих на общую линию.

Задачи работы

1. Определить напорно-расходную характеристику каждого насоса.

2. Определить суммарную напорно-расходную характеристику двух па­раллельно соединенных насосов.

3. Рассчитать напорно-расходную характеристику двух параллельно со­единенных насосов.

4. Определить значимость различий экспериментальных и расчетных данных, проанализировать причины различий.

Теоретические основы работы

На практике для увеличения напора или расхода жидкости применяют последовательное и параллельное соединение насосов .

Последовательное соединение насосов применяется для увеличения напора в тех случаях, когда один насос не может создать требуемого напора. Общий напор двух последовательно соединенных насосов равен (без учета из­менений КПД) сумме напоров обоих насосов, взятых при одном и том же расходе. Суммарная характеристика (рис. 5.9) насосов I +II получается в ре­зультате сложения ординат кривых характеристик насосов I и II [1].

Рис. 5.9. Определение суммарных характеристик

последовательно соединенных насосов

Параллельное соединение насосов применяют для увеличения расхода. При этом напор насосов одинаков, т.к. одинаково давление в точках объеди­нения магистралей, в точке 0 (рис. 5.10). Общий расход двух параллельно соеди­ненных насосов равен сумме расходов обоих насосов при одном и том же напоре. Суммарная характеристика параллельно соединенных насосов получается в результате сложения абцисс характеристик насосов, взятых при одной и той же ординате [1].

В данной работе рассматривается получение суммарной характеристи­ки двух параллельно соединенных насосов.

Описание установки

Эксперимент проводится на установке, схема которой представлена в лабораторной работе № 7 (рис. 5.7).

Питающий бак (5) установки залит водой. Через краны (1, 4) вода из бака подается насосами (2, 3). Насосы (2, 3) подают жидкость по тру­бопроводу через регулирующую заслонку (7) и расходомер (8) обратно в питающий бак (5). При этом кран (11) должен быть закрыт, а кран (10) открыт. Давление в напорной магистрали измеряется манометром (9), а количество жидкости, подаваемой насосом, определяется по расходомеру (8).

Рис. 5.10. Определение суммарных характеристик

параллельно соединенных насосов

В данной насосной установке насосы находятся выше уровня воды в баке, поэтому при определении давления, создаваемого насосом в напорной магистрали, делают поправку. К значениям давления, отсчитанного по мано­метру, необходимо прибавить значение давления, нудное для поднятия жидкости на геометрическую высоту H.

Последовательность выполнения работы

1. Определить напорно-расходную характеристику насоса (2).

1.1 Открыть краны подачи воды (1, 10) и регулирующую заслонку (7).

1.2 Включить насос (2).

1.3 При включенном насосе с помощью регулирующей заслонки ус­тановить пять значений (0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5) кгс/см² давлений, контролируе­мых по манометру.

1.4 Для каждого давления произвести пять измерений количества воды (м³), подаваемой насосом за время t.

1.5 Результаты измерений занести в табл. 5.2.

Опыт повторить для насоса (3).

2. Определить напорно-расходную характеристику насоса (3).

2.1 Открыть краны подачи воды (4, 10) и регулирующую заслонку (7).

2.2 Включить насос (3). При этом краны (1, 11) закрыты.

2.3 При включенном насосе с помощью регулирующей заслонки ус­тановить пять значений (0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5) кгс/см² давлений, контролируе­мых по манометру.

2.4 Для каждого давления произвести пять измерений количества воды (м³), подаваемой насосом за время t.

2.5 Результаты измерений занести в табл. 5.3.

3. Определить экспериментально напорно-расходную характеристику двух параллельно соединенных насосов.

3.1 Открыть кран подачи воды (1) и (4) и регулирующую заслон- ку (7).

3.2 Включить насосы (2) и (3^’).

3.3 При включенных насосах регулирующей заслонкой установить пять значений (0,1; 0,15; 0,2; 0,25; 0,3) кгс/см² давлений в магистрали контролируемых по манометру.

3.4 Для каждого давления произвести пять измерений количества воды (м³), подаваемой насосами за время t.

3.5 Результаты измерений занести в табл. 5.4.

4. Выполнить необходимые расчеты.

5. Обработать результаты на ПЭВМ с целью получения статистиче­ских характеристик и заполнить табл. 5.2 , 5.3.1 и 5.4.

Обозначения: М – математическое ожидание;  – среднеквадратичное отклонение результата измерений [2].

6. Используя данные напорно-расходной характеристики насоса (2) и насоса (3^`) определить расчетную суммарную напорно-расходную характеристику двух параллельно соединенных насосов.

7. На ПЭВМ определить статистическую значимость различий рас­четной и экспериментальной суммарных напорно-расходных характеристик двух параллельно соединенных насосов, и заполнить табл. 5.5.

8. По экспериментальным данным построить на одном графике зави­симости (примерный вид см. рис. 5.11):

• напорно-расходную характеристику насоса (2);

• напорно-расходную характеристику насоса (3);

• расчетную суммарную напорно-расходную характеристику двух па­раллельно соединенных насосов;

• экспериментальную напорно-расходную характеристику двух параллельно соединенных насосов.

Контрольные вопросы

1. Для каких целей применяются последовательное и параллельное со­единения насосов?

2. Как определяется суммарная характеристика двух последовательно соединенных насосов?

3. Как определяется суммарная характеристика двух параллельно соеди­ненных насосов?

Таблица 5.2

Рабочий журнал по определению характеристик насоса 2

Давление, измеряемое по манометру, Рм, кгс/см2	Давление жидкости, Рвх кгс/см2	Давление, развиваемое насосом, Р, кгс/см2	Время измерений, t, мин	Объем воды прошедшей через насос, Q, м3			Расход воды, G, л/мин	Результаты статистической обработки
				Qн	Qк	Q=Qк-Qн	G= 1000(Q/t)	M	

Таблица 5.3

Рабочий журнал по определению характеристик насоса 3

Давление, измеряемое по манометру, Рм, кгс/см2	Давление жидкости, Рвх кгс/см2	Давление, развиваемое насосом, Р, кгс/см2	Время измерений, t, мин	Объем воды прошедшей через насос, Q, м3			Расход воды, G, л/мин	Результаты статистической обработки
				Qн	Qк	Q=Qк-Qн	G= 1000(Q/t)	M	

Таблица 5.4

Рабочий журнал по определению экспериментальной суммарной

характеристики двух параллельно соединенных насосов

Давление, измеряемое по манометру, Рм, кгс/см2	Давление жидкости, Рвх кгс/см2	Давление, развиваемое насосом, Р, кгс/см2	Время измерений, t, мин	Объем воды прошедшей через насос, Q, м3			Расход воды, G, л/мин	Результаты статистической обработки
				Qн	Qк	Q=Qк– Qн	G=1000(Q/t)	M	

Таблица 5.5

Статистическая значимость различий расчетной

и экспериментальной суммарных характеристик двух

параллельно соединенных насосов

Давление создаваемое насосами	Расход воды при параллельной работе двух насосов, л/мин		Статистическая значимость различий расчетной, DР=f( суммарных характеристик двух параллельно соединенных насосов
	Расчетный	Эксперимент
кгс/см2			Расчетные данные			Значения экспериментальных данных			Различие между экспериментальными и расчетными данными
			Мр=М1+М2		Np=N1+N2
						Мэкс	экс	Nэкс	М	

Литература

1. Башта, Т.М. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы: учебник для машино­строительных вузов /Т.М. Башта, С.С. Руднев, Б.Б. Некрасов и др. – 2-е изд., перераб. – М: Машиностроение, 1982. – 423 с.

2. Статистическая обработка экспериментальных данных: методиче­ские указания по выполнению лабораторной работы. – Орел: ОФМИП, 1992. – 20 с.