Коэффициент полезного действия

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 16Следующая ⇒

Коэффициент полезного действия η – это технический показатель качества, характеризующий насколько полно преобразуется подведенная к нагнетателю механическая энергия в гидравлическую. Он определяется как отношение полезной мощности к потребляемой, выражаемое в процентах

К.п.д. системы и трубопровода определяют долю полезно используемой энергии от подведенной.

Состав измерений и расчетов

В ходе лабораторной работы измеряются и рассчитываются следующие величины:

1 Производительность вихревого насоса Q л/с, определяемую объёмным методом и с помощью дроссельного расходомера.

2 Статический напор вихревого насоса Н_ст м. столб воды - по разности статических давлений на нагнетании Р_н всасывании Р_в, измеряемых соответственно, манометром и вакуумметром

(в этой формуле Рн и Рв имеет размерность кгс/см²).

3 Полный напор вихревого насоса Н

м. ст. воды.

4 Мощность на валу насоса W – по потребляемой электрической мощности приводного электродвигателя W_э, измеряемой ваттметром W_эили определяемой по показаниям амперметра Y и вольтметра V

5 Полезную мощность насоса N_n=ρ gHQ, вт

6 Коэффициент полезного действия насоса

7 Плотность воздуха ρ _в по барометрическому давлению В мм рт. ст. (показания барометра) и температуре воздуха t_вс. Частоты вращения ротора вентилятора n об/мин (измеряется с помощью термопары в нагнетательном трубопроводе и мультиметра)

8 Производительность центробежного вентилятора Q м³/сек, определяемую путем измерения скоростного давления Р_ск, как разности полного Р_n и статического давлений Р, измеряемых с помощью интегральных трубок полного давления и отбора статического давления в трубе дифференциальным жидкостным микроманометром (ДЖММ)

где - показания измерительных трубок U-образного микроманометра, мм;

m – масштаб микроманометра;

ρ _b – плотность воздуха, нагнетаемого вентилятором, кг/м³;

F – площадь измерительной трубы, м²(F = 0, 000865 м²);

= 9, 81 м²/с – ускорение силы тяжести.

8 а Производительность вентилятора с помощью торцевой диафрагмы и встроенной трубки Пито, по скоростному давлению Р_ск за диафрагмой равному полному давлению Р_n, измеряемому с помощью батарейного чашечного микроманометра (БЧММ).

9 Полное давление вентилятора

10 Частота вращения ротора вентилятора n ст/сек, измеряемая ручным тахометром и его угловую скорость

Для выполнения работы используется аэродинамическая универсальная вентиляторная лабораторная установка и гидравлический насосный стенд с вихревым насосом (описание установок в п.2 части 1).

Запись показаний приборов следует производить после наступления установившегося режима работы при максимальной производительности нагнетателей. Результаты измерений заносятся в таблицу 2.1а и 2.1б результаты расчетов в таблицу 2.2.

Таблица 2.1

Результаты измерения величин, определяющих параметры насоса и вентилятора

№ п/п	Измеряемая величина и её обозначение и размерность	Наименование измерительного прибора	Показания прибора, размерность шкалы	Примечание
	Давление нагнетания насоса, Р_н	Механический манометр
	Давление (вакуум) на всасывании насоса, Р_в	Механический мановакууметр
	Сила тока, потребляемая электродвигателем насоса, I ампер	Амперметр
	Напряжение электрического тока, V вольт	Вольтметр
	Время наполнения мерной ёмкости, t сек	Секундомер		Объём мерной ёмкости V = ___ л
	Потери давления на расходомере - сложном сопротивлении	Микропьезометр расходомера	А = ___, мм	Начальное показание a = ___ мм, m = ___ мм
	Давление нагнетания вентилятора	БЧММ, изм.тр. № __	А = ___, мм	Начальное показание a_i = ___ мм, Масштаб трубки m_i = ___ мм
	Скоростное давление за торцевой диафрагмой измеряемое с помощью трубки Пито, Р_сктп	БЧММ, изм.тр. № __	А = ___, мм	Начальное показание a = ___ мм, m = ___ мм
	Скоростное давление в напорной трубе (разность полного давления (от интегральной трубки) и статического) Р_ск = Р_п – Р_ст	ДЖММ	=___, мм =___, мм	Масштаб Трубок микроманометра m = 0, 1
	Вакуум во всасывающей трубе вентилятора	БЧММ, изм.тр. № __		Начальное показание a_в = ___ мм, Масштаб прибора m_в = ___ мм
	Атмосферное давление В	Барометр-анероид	______, мм.рт.ст.
	Частота вращения ротора	Ручной тахометр	n = ___ об
	Температура нагнетаемого воздуха, t⁰C	Термометр или мультиметр	t = ___ ⁰C
	Показания психрометра	Влажный термометр		t_вл = ___ ⁰C	Для определения относительной влажности воздуха
Сухой термометр		t_сух = ___ ⁰C

2.4 Градуировка пьезометра расходомера - сложного сопротивления.

Требуется произвести градуировку шкалы микропьезаметра расходомера - сложного сопротивления, расположенного в начале всасывающей трубы (см. рис. 2-3, между точками Б и Д) насосной установки, включающего: вход в трубу, два поворота на 90° и короткий резиновый патрубок, увеличенного диаметра, общая длина сложного сопротивления 400 мм.

Градуировкой называется построение графика зависимости показаний Амм пьезометра расходомера, установленного в конце сложного сопротивления, от расхода жидкости Q. Использование сложного сопротивления как расходомера основано на известной зависимости потери давления от скорости и следовательно, расхода. Если сопротивление расположено в начале всасывающего трубопровода, то для измерения потерь давления достаточно иметь один пьезометр — за сопротивлением. Значение давления до него в этом случае зависит только от уровня воды в расходном резервуаре (показания пьезометра при нулевом расходе – α мм. Следовательно, при определенном (фиксированном) уровне воды в расходной емкости, его показания будут зависеть только от расхода воды (Q).

Последовательность проведения градуировки:

- проверить и если необходимо довести до нужного значения уровень воды в расходно-приемной емкости; пьезометр в это время является уровнемерной трубкой (рекомендуется уровень воды по шкале пьезометра Q = 100 мм);

- проверить отсутствие пузырьков воздуха в соединительной (импульсной) трубке пьезометра, их наличие приведет к ошибке измерения;

- записать начальные показания пьезометра — α мм;

- при полностью открытых кранах на нагнетании и всасывании включить вихревой насос;

- дождавшись установившегося уровня воды в пьезометрической трубке

записать показания пьезометра Δ А_max, вычислить перепад уровня Δ А_max = (Δ А_max - α ) мм, по Δ А_max и необходимому числу замеров i выбрать ориентировочные показания пьезометра на всех режимах измерений исходя из следующего соображения: для удобства построения градуировочной кривой точки на графике должны располагаться примерно на равных интервалах по расходу.

- это можно достигнуть, имея ввиду, что перепад давления на пьезометре

пропорционален квадрату скорости, то есть квадрату расхода — Q².

Так, например, хотим получить пять точек на графике (i=5) с интервалом

между точками по расходу

Пусть значение падение уровня воды в пьезометре при максимальном Δ А_max = А_max - а = 500 мм. В этом случае показания пьезометра для интересующих нас точек определяются следующим образом:

Из примера видна такая аналитическая зависимость

где n -номер режима замера.

Естественно, что нет нужды показания пьезометра устанавливать точно по рассчитанным значениям, достаточно на них ориентироваться.

Эту рекомендацию по выбору режимов опытов рекомендуется использовать и при выполнении лабораторной работы № 3 «Энергетические испытания вихревого насоса».

Последовательность выполнения градуировки дроссельного расходомера – сложного сопротивления:

- почти полностью закрыв регулировочный кран следя за показаниями пьезометра установить режим первого замера (при наименьшем расходе) – А₁мм;

- записать показания пьезометра на первом режиме — А₁ мм;

- в это же время объёмным методом (по времени наполненные мерной емкости t сек.) измерить расход воды на первом режиме;

- замеры повторить выбранное число раз; но не менее пяти, увеличивая каждый раз расход путем частичного открытия регулировочного крана на нагнетании насоса, ориентируясь на ранее определённые ориентировочные значения показаний пьезометра, обеспечивающие равные приращения расхода, от нулевого значения до.

Результаты измерений А, t_c и расчетов Q заносятся в таблицу №2.3. По таблице на линованном листе бумаги формата А-4 строится масштабный график

Q = f (An)

Рекомендуемые масштабы по осям Q и А

Примерный вид градуировочного графика Q = f (А) дан на рис.2.3.

Эта градуировка будет использоваться при выполнении энергетических и кавитационных испытаний вихревого насоса (лабораторные работы № 3 и № 4), поэтому выполнять ее необходимо возможно точнее.

№ п/п	Наименование, обозначение и размерность измеряемой величины	Номер опыта	Примечание

		Рекомендуемые значения А_n мм по расчету	А следует записывать до наполнения мерной ёмоксти

Показания А_n мм во время опыта

	Объём мерной ёмкости V л
	Время наполнения мерной емкости во время опыта t, сек
	Расход жидкости (подача насоса) Q =V/t, л/с

Таблица 2.3 Градуировка пьезометрорасходомера (сложного сопротивления)

2.5 Контрольные вопросы

1 Какие величины называются производительностью или подачей напором

и давлением нагнетателей (насосов и вентиляторов), их размерности?

2 Какие методы и приборы используются для измерения производительности нагнетателей?

3 Как опытным путем определяется напор?

4 Как определяется мощность потребляемая нагнетателем?

5 Какая величина называется коэффициентом полезного действия нагнетателя?

6 Как определяется полезная (гидравлическая) мощность нагнетателя?

7 Принцип действия дроссельных расходомеров?

8 Как производится градуировка шкалы показывающего прибора дроссельного расходомера?

Лабораторная работа № 3.

Энергетические испытания вихревого насоса.

3.1. Цель работы

1. Приобрести необходимо практические навыки по эксплуатации и самостоятельному проведению испытаний лопастных насосов.

⇐ Предыдущая 2 3 4 5 678 9 10 11 Следующая ⇒