Контрольные вопросы

1. Как изменяются характеристики центробежных насосов при уменьшении числа оборотов рабочего колеса?

2. Какие существуют способы для изменения числа оборотов рабочего колеса центробежного насоса?

3. Как изменяется КПД центробежного насоса при уменьшении числа оборотов рабочего колеса?

Лабораторная работа №3 определение характеристики сети

Цель работы

Ознакомиться с методами построения характеристики сети. Уяснить влияние отдельных факторов на вид характеристики.

Сетью называется совокупность всасывающих и нагнетательных трубопроводов, арматуры, отопительных приборов и т.д. При перемещении среды давление, создаваемое нагнетателем, затрачивается на преодоление сопротивления сети и создание динамического давления потока среды на выходе из сети. Из этого следует, что величина создаваемого нагнетателем давления и его производительность зависят не только от самой гидравлической машины, но и от свойств сети, которую обслуживает нагнетатель.

Зависимость потерь давления в сети р от расхода среды Q через нее называется характеристикой сети. Характеристика сети может быть выражена графически и аналитически. В общем случае уравнение характеристики сети имеет вид

, (6)

где k – коэффициент гидроаэродинамического сопротивления.

Показатель степени n в общем случае изменяется в диапазоне . Его величина определяется режимом течения жидкости. Для турбулентного режима, который наиболее часто реализуется на практике n = 2 и характеристика сети для замкнутого циркуляционного контура представляет собой квадратичную параболу, исходящую из начала координат

. (7)

Поскольку в замкнутом отопительном контуре все давление, создаваемое циркуляционным насосом, расходуется на преодоление сопротивления сети, то полная потеря давления в сети соответствует давлению, создаваемому циркуляционным насосом, Па

р = p_ст2 – р_ст1. (8)

Коэффициент гидроаэродинамического сопротивления для каждого опыта определяется по формуле

, (9)

где Q – расход жидкости в сети, м³/с.

Средняя величина коэффициента гидроаэродинамического сопротивления:

, (10)

где m – количество опытов в серии.

Выполнение работы

1. Произвести запуск насоса 2 на минимальном числе оборотов при полностью открытых вентилях на всасывающем и напорном трубопроводах (вентили 12-13). Второй насос при этом должен быть отключен от системы при помощи запорной арматуры на всасывающем и напорном трубопроводах (вентили 10, 11 и 16 закрыты). Вентиль 14 полностью открыт.

2. Провести измерения: расхода воды в сети; статического давления на выходе из насоса и статического давления на входе в насос.

3. Изменяя характеристику насоса путем изменения числа оборотов (см. инструкцию по монтажу и эксплуатации насоса), провести все измерения 8 раз.

4. По экспериментальным данным рассчитать величины р, k_i, k_ср.

5. Опытные и расчетные данные занести в табл. 3.

6. На основании экспериментальных и расчетных данных по уравнению построить характеристику сети.

7. Все эксперименты провести для двух типов сетей – с малым и большим сопротивлением. Увеличить сопротивление сети можно путем частичного закрытия вентиля 14.

Таблица 3

Наименование величин	Обозна-чение	Размер-ность	Опыты
			сеть №1								сеть №2
			1	2	3	4	5	6	7	8	1	2	3	4	5	6	7	8
Расход воды в сети	Q	м3/с
Статическое давление на выходе из насоса	pст2	Па
Статическое давление на входе в насос	pст1	Па
Потеря давления в сети	р	Па
Коэффициент гидроаэродинамического сопротивления	ki
Средняя величина коэффициента гидроаэродинамического сопротивления	kср

Контрольные вопросы

1. Какие факторы оказывают влияние на параметры характеристики сети?

2. Какую кривую описывает точка пересечения характеристики сети и характеристики нагнетателя при изменении угловой скорости вращения рабочего колеса нагнетателя?

3. Какую кривую описывает рабочая точка при изменении сопротивления сети?

Лабораторная работа №4

СОВМЕСТНАЯ РАБОТА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО СОЕДИНЕННЫХ НАСОСОВ, ИМЕЮЩИХ ОДИНАКОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Цель работы

Исследовать особенности совместной работы последовательно соединенных центробежных насосов. Изучить построение суммарной характеристики насосов.

Последовательное соединение насосов применяется с целью увеличения давления (напора) в сети. Такой способ соединения применяется, если один из имеющихся насосов не может преодолеть сопротивление сети при заданной производительности. Для построения совместной характеристики последовательно работающих насосов необходимо сложить напоры нагнетателей при одинаковой производительности.