Параметрические испытания центробежного насоса

 

 

Назовите технические показатели насоса.

Работа насоса характеризуется следующими основными тех­ническими показателями: подача Q, напор P, мощность N, коэффи­циент полезного действия η, частотa ν вращения и допускаемый кавитационный запас Δh_доп.

Что такое подача насоса, идеальная подача и как она оп­ределяется при испытаниях?

Подача насоса Q ‑ объём жидкости, перекачиваемый насо­сом в единицу времени (м³/с, л/с, м³/ч).

Идеальная (теоретическая) подача насоса Q_т ‑ сумма подачи Q насоса и объёмных потерь DQ:

 

Что такое напор насоса и как его определить по показани­ям приборов?

Напор насоса H ‑ приращение полной удельной энергии жид­кости, проходящей через насос (м). Для работающего насоса напор можно определить по показаниям манометра и вакуумметра:

,

где p_м, р_в ‑ показания манометра и вакуумметра, расположенных соответственно на напорном и всасывающем патруб­ках насоса, Па;

Z_м ‑ превышение оси вращения стрелки манометра над точ­кой подключения вакуумметра, м;

V_М, V_в ‑ средние скорости движения жидкости в напорном и всасывающем трубопроводах, м/с.

 

Что такое мощность насоса и полезная мощность?

Мощность насоса N ‑ мощность, потребляемая насосом.

Итак,

,

где М ‑ крутящий момент на валу насоса и

w ‑ угловая скорость вала на­соса.

Полезная мощность N_п ‑ мощность, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости и определяемая зависимостью:

.

Мощность насоса больше полезной мощности на величину по­терь энергии.

Что такое КПД насоса?

КПД насосаh - отношение полезной мощности и мощности насоса

.

Какие потери учитывает КПД на­соса?

КПД насоса учитывает все виды потерь энергии, связанные с передачей её перекачиваемой жидкости. Потери энергии в насосе складываются из механических, гидравлических и объёмных потерь.

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.

Объемные потери – потери, обусловленные утечкой жидкости из напорной полости насоса во всасывающую полость через зазоры. Следует различать механический, гидравличе­ский и объемный КПД.

 

Какова его связь с другими КПД?

Механический КПД насоса h_м ‑ величина, выражающая отно­сительную долю механических потерь энергии в насосе:

,

где DN_м ‑ мощность механических потерь;

N_Т ‑ мощность насоса за вычетом мощности механических потерь (теоретическая мощность).

Гидравлический КПД насоса η_Г ‑ отношение полезной мощ­ности насоса к сумме полезной мощности и мощности, затрачен­ной на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе:

где DN_Г ‑ мощность, затраченная на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе;

Dp_Г, DH_Г ‑ потери давления или напора на преодоление гидравли­ческих сопротивлении в рабочих органах насоса.

Объемный КПД насоса h_о - отношение полезной мощности на­соса к сумме полезной мощности и мощности, потерянной с утеч­ками

где DN_У ‑ мощность, потерянная с утечками.

Связь КПД насоса с другими частными КПД можно представить в виде:

 

Что называется характеристикой насоса?

Характеристика центробежного насоса – графическая зависи­мость напора Н, мощности N, КПД h и допускаемого кавитационного запаса Dh_доп (или допускаемого вакуума ) от подачи Q при постоянных значениях частоты вращения рабочего колеса, вяз­кости и плотности жидкости на входе в насос. Она включает три характеристики:

– напорную ‑ H = f(Q),

– энергетическую (две кривых) ‑ N = f(Q); h = f(Q) и

– кавитационную ‑ Dh_доп= f(Q).

Что называется полем насоса Q-Н?

На напорных характеристиках волнистыми линиями показа­на рекомендуемая область применения насоса по подаче и напо­ру (поле насоса Q-Н), получаемая изменением частоты вращения или обточкой рабочего колеса по внешнему диаметру.

Какова связь полем насоса Q-Н с его КПД?

В пределах поля насоса КПД имеет максимальное значение или меньше его не более чем на 10%.

Показания каких приборов необходимо знать для опреде­ления мощности насоса и полезной мощности?

Мощность насоса N_оп - по формуле:

где М ‑ крутящий момент на валу насоса, Н, м;

w - угловая скорость вала насоса, рад/с;

F - показания весов, н;

F₀ - показания весов при отключенном насосе, н;

L - длина рычага, м;

n_оп - частота вращения вала насоса, об/мин.

 

Полезная мощность N_п ‑ мощность, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости и определяемая зависимостью:

.

Мощность насоса больше полезной мощности на величину по­терь энергии.

Как изменяются подача, напор и мощность насоса при из­менении частоты вращения рабочего колеса?

Поскольку при каждом режиме работы частота n_оп может от­личаться от номинальной n_н, подачу Q_оп, напор Н_оп и мощность N_оп необходимо привести к величине n_н по формулам подобия:

Если n_оп = n_н , то Q = Q_оп; H = H_оп; N = N_оп.