Charakterystyki pomp Charakterystyką przepływu lub charakterystyką podnoszenia pompy H = f(Q)nazywa się obraz geometryczny zależności pomiędzy wydajnością pompy Q a jej całkowitą wysokością podnoszenia H przy stałej prędkości obrotowej n W praktyce posługujemy się rzeczywistą charakterystyką przepływu pompy, która odbiega od teoretycznej (obliczeniowej) ze względu na straty energii w pompie (nieszczelności, skończona ilość łopatek, straty hydrauliczne i objętościowe).

Charakterystyka stateczna i niestateczna stateczną -opadającą stale w miarę zwiększania się natężenia przepływu, począwszy od największej wartości H/Hn, jaka odpowiada zamknięciu zaworu tłocznego (Q/Qn= 0) niestateczną -wznoszącą się od pewnej wartości H/Hn przy Q/Qn= 0 do najwyższej wartości w wierzchołku i następnie opadającą. W statecznych charakterystykach przepływu każdej wartości H/Hnodpowiada jedna wartość Q/Qn, W charakterystykach niestatecznych występuje obszar, w którym każdej wartości H/Hn odpowiadają dwie wartości Q/Qn. W niektórych przypadkach eksploatacja jednej pompy lub dwu współpracujących pomp o charakterystykach niestatecznych prowadzi do uszkodzenia pomp.

Charakterystyka przepływu może być: płaska stroma. Charakterystyki przepływu pomp odśrodkowych wolno-i normalno bieżnych są płaskie i niestateczne, Pompy odśrodkowe szybkobieżne, helikoidalne i diagonalne oraz śmigłowe mają charakterystyki stateczne oraz strome. Strome i stateczne charakterystyki mają również pompy z kanałami bocznymi powszechnie stosowane w małych urządzeniach hydroforowych.

Charakterystyki sprawności wszystkich typów pomp wirowych w miarę wzrostu wydajności wznoszą się, osiągają największą wartość przy parametrach nominalnych, po czym po ich przekroczeniu opadają.

Charakterystyki sprawności pomp wolnobieżnych są bardziej strome przy małych wydajnościach i bardziej płaskie przy wydajnościach zbliżonych do Qn. W przypadku pomp szybkobieżnych jest na odwrót.

Charakterystyki bezwymiarowe Z porównania bezwymiarowych charakterystyk pomp wirowych o różnej wartości wyróżnika szybkobieżności wypływają następujące wnioski: stosunek wysokości podnoszenia H/Hn wzrasta w miarę zwiększania się wartości wyróżnika szybkobieżności, stosunek mocy N/Nn jest tym większy, im większa jest wartość ns, charakterystyka sprawności jest tym bardziej stroma (wierzchołek krzywej jest tym bardziej ostry), im większa jest wartość wyróżnika szybkobieżności pompy. Przy zmianie prędkości obrotowej zmieniają się wszystkie charakterystyki pompy.

Charakterystyka uniwersalna umożliwia wyznaczenie prędkości obrotowej, sprawności, a zatem i mocy pompy dla dowolnych wydajności i wysokości podnoszenia. Każda pompa posiada ściśle określony obszar, w którym może działać ze sprawnością zbliżoną do ηmax.

Punkt pracy pompy to punkt przecięcia się charakterystyki przepływu pompy z charakterystyką przewodu. Praca pompy powinna zawsze odbywać się w punkcie Pn działania jej z największą sprawnością lub możliwie blisko niego. Przy pracy pompy w warunkach odpowiadających punktowi Pn wydajność pompy wynosi Qn, wysokość podnoszenia Hn, a zapotrzebowanie mocy na wale pompy Nn.

Teoretyczna sprawność podnoszenia H tk= H + delta hp. Sprawność hydr. Spr n = H / Hth. Moc teoret. Pth = Qth*Hth* p g. Wydajnośc Q=Qth-Qs. Spr. Wolumetryczna nr= Q/Qth= Q/ Q+Qs. Teoret. Wys. Podnoszenia: Hth=H+delta hp. Wys. Podnoszenia ROWNANIE EULERA H=1/q (U2Cu2-U1Cu1). Q~n*d3, H~n2*d2. Trójkąt: C- prędkośc bezwzględna, w- prędkosc względna, u- prędkosc Unoszenia, Cm- pręd merydionalna, Cu- rzut pręd bezwzg na kierunek U, L- kąt cieczy, B kąt łopatki. Podział układ. Pomp. Układ transportu masy, układ transportu ciepła, układ. Napędowe, układ sterowania. Układ pierścieniowy, układ drzewiasty. Gradienowa: zaczyna się od zrównoważonego układ rurociągów między poszczególnymi rurociągami w rurociągach określa się przepływy. W węzłach międzypołączeniami nie ma równowagi z ciśnień. Graf zupełnych ciśnień łączy się wszystkie węzły. Jak mam 100 węzłów pisze 100 równań. Ciśnienie Manom. Pms=PS-pb-deltaZs*q*g, pmt= pt-pb-deltaZ *q*g. Wys. Geometryczna: Hzc= Zs-Zp=Rzs-Rzp, Hzt=Zt-Zp=Rzt-Rzp. Wys. Man. Ssania Hms=pms/q*g, tłoczenia Hmt= pmt/q*g.

Krzywa NPSHR ("wymagana antykawitacyjna wysokość ssania") pokazuje wielkość wysokości ssania, wyrażoną w metrach słupa wody, wymaganą indywidualnie dla każdej pompy w zależności od krzywej charakterystyki wydajności pompy, uniemożliwiającej odparowanie i kawitację wewnątrz pompy.

Optymalna średnica rurociągu powierzchniowego jest dobierana przez minimalizację rocznej amortyzacji inwestycji odcinka rurociągu plus koszt mocy elektrycznej na pompowanie. Koszt rurociągu jest przyjmowany liniowo wraz ze średnicą.

Wysokością ssania pompy Hs – nazywamy wysokość odpowiadającą ciśnieniu w przekroju króćca ssawnego pompy

Omówić charakterystykę wymiarową pomp.

1. odśrodkowej

Z przebiegu krzywej P_w = f ( Q ) widać , że najmniejszy pobór mocy występuje przy Q = 0. Przy większej wydajności pobór mocy maleje . Jest to krzywa mocy nieprzeciążalna , przy ciągłym wzroście mocy krzywa nosi nazwę przeciążalnej .

Krzywe przebiegu H = f ( Q ) mogą przebiegać bardziej płasko , wtedy wartość stosunku H/Q jest mała , lub bardziej stromo o dużej wartości H/Q. Pewien wpływ na różnice w przebiegu tych krzywych wywierają kierownice . Wykres przedstawia kierownicę bezłopatkową . Ta właśnie pompa ma stateczną charakterystykę H = ( Q ) w przeciwieństwie do tej samej pompy z kierownicą łopatkową .

1. Charakterystyka bezwymiarowa pomp helikoidalnych i diagonalnych.

Krzywa przepływu H = f ( Q ) nie ma nigdy odcinka niestatecznego lecz przeciwnie , przy małej wydajności nie ma często przegięcia biegnąc bardziej stromo do góry przy wydajności malejącej do zera . Krzywa poboru mocy wykazuje mniejsze różnice przy zmianie wydajności .

1. Charakterystyka wymiarowa pompy śmigłowej

Krzywa przepływu H = f ( Q ) oraz krzywa poboru mocy P_w = f ( Q ) pompy śmigłowej mają odmienny kształt i przebieg niż w pompie odśrodkowej . Przy Q = 0 mają max. Wartości , gdy Q rośnie opadają dość stromo w dół, a w ok. ½ Q_n wykazują charakterystyczne przegięcie. Pomiar parametrów w pobliżu Q = 0 nie przeprowadza się ze względu na obciążenie silnika. W punkcie Q = 0 występuje największy pobór mocy.

21. Narysować zestawienie charakterystyk bezwymiarowych pomp wirowych

Każdą indywidualną charakterystykę wymiarową można przekształcić na charakterystykę bezwymiarową przez przeliczenie szeregu punktów krzywej , przyjmując nominalne wartości parametrów pracy za 1 lub 100 . Otrzymamy wtedy krzywe H / H_n = f ( Q / Q_n ) , P_w / P_wn = f ( Q / Q_n ) , / _n = f ( Q / Q_n ) .

Charakterystyki bezwymiarowe służą do porównania pomp , przy czym w przypadku pomp o tym samym wyróżniku szybkobieżności ich charakterystyki bezwymiarowe powinny się pokrywać lub wykazywać małe rozbieżności .Odchylenia większe będą wskazywały na niejednakową jakość wykonania lub różnice w konstrukcji części przepływowych obu pomp .

Charakterystyki bezwymiarowe są również pomocne przy projektowaniu pomp oraz układów pompowych z pompami prototypowymi .

1. przepływu, b) mocy, c) sprawności.

b – odśrodkowa z kierownicą łopatkową (niestateczna), d – odśrodkowa, helikoidalna, diagonalna (stateczne), e – diagonalna, f – śmigłowa.

Przedstawić charakterystykę uniwersalną pompy – pagórek sprawności

Poziome odnoszące na ( rys.b ) przecinają wykresy sprawności w punktach ich jednakowych wartości . Punkty przecięcia rzutujemy na odpowiadające im (o tej samej prędkości obr. N ) krzywe przepływu (rys. a) i punkty na krzywych przepływu oznaczamy wartością sprawności . Łącząc punkty o jednakowej sprawności otrzymamy szereg krzywych o stałej sprawności rzeczywistej = const. . Z powodu podobieństwa otrzymanego wykresu do krzywych warstwicowych nazywamy go pagórkiem sprawności . Na podstawie pagórka sprawności wyznaczamy łatwo optymalne param4etry pracy pompy , jako miejsce środkowe krzywych sprawności określające wartość _opt . Grzbiet pagórka tworzy linia łącząca punkty maksymalnej sprawności , zaś szczyt pagórka odpowiada maksymalnej wartości sprawności _opt , jaką może osiągnąć pompa.