Материалы, использованные в процессе обучения и контроля

Работа нагнетателя всегда рассматривается в связи с гидравлической характеристикой сети. Под " сетью" понимается трубопровод (или трубопроводы), на преодоление сопротивления в которых приходиться затрачивать энергию (напор), создаваемую нагнетателем. Наиболее простой пример сети – трубопровод длиной L (см. рис. 4.15).

Напор жидкости создается нагнетателем Ц. На преодоление сопротивления трубопровода потребуется энергия Н (Н – полная энергия). Её можно вычислить по формуле 4.67.

где Р₁ – давление жидкости в точке 1, Па;

Р₂ – давление жидкости в точке 2, Па;

ρ – плотность жидкости, кг/м³;

g – ускорение свободного падения, м/с²;

υ ₁ – средняя скорость жидкости в точке 1, м/с;

υ ₂ – средняя скорость жидкости в точке 2, м/с;

Δ Z – изменение положения (уровня) жидкости, м.

Зная величину сопротивления трубопровода при различных расходах жидкости Q, можно построить гидравлическую характеристику сопротивления трубопровода (рис. 4.16.) в координатах H-Q.

Из рисунка видно, что для некоторого режима работы трубопровода с расходом Q_В, приходиться затрачивать напор Н_В на преодоление сопротивления сети.

Режим работы нагнетателя на данный трубопровод (сеть) определяется графическим путём построения в одних координатах характеристик нагнетателя и трубопровода (сети). Точка пересечения этих характеристик является рабочей точкой нагнетателя (рис. 4.17).

Уравнение 4.67 имеет несколько частных случаев:

а). Трубопровод горизонтален – начало и конец трубопровода имеют одинаковое высотное положение, Δ Z = 0. Тогда:

б). Диаметры трубопровода в начальной и конечной точке одинаковы, т.е. одинаковы и значения скоростей, υ ₁ = υ ₂. Тогда

Для определения " совместимости" данного нагнетателя и данного трубопровода целесообразно в этих же координатах построить характеристику КПД (рис. 4.18).

Желательно, чтобы рабочая точка (по подаче) располагалась в области высоких КПД. Если рабочая точка лежит в области низких КПД, то следует подобрать нагнетатель с другими характеристиками. Деление кривой КПД на области носит условный характер, приемлемость работы насоса с таким КПД определяется экономическим расчётом.

Описание лабораторного стенда для снятия характеристики сети и определения рабочей точки центробежного насоса

Определение основных параметров насоса и сети при их совместной работе и построение рабочей (режимной) точки производится на лабораторном стенде, изображенном в лабораторной работе №2 на рис. 2.23.

Роль сети выполняет трубопровод ограниченный манометрами М₅ и М₁₁.

В выполняемой работе жидкость подается через вентиль В1 во всасывающий патрубок центробежного насоса. Путём закрытия крана К19 и открытия крана К2 жидкость подается в сеть (на участке " сеть" все краны должны быть открыты). Кран К2 используется для изменения подачи в системе, которая определяется с помощью расходомера Р2 и секундомера.

По разности показаний манометров М₅ и М₁₁ определяются потери напора в сети.