SZKOŁA GŁOWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ |
|||
KATEDRA TECHNIKI POŻARNICZEJ |
LABORATORIUM HYDROMECHANIKI |
||
Ćwiczenie nr 8
Temat: Badanie charakterystyk pomp wirowych odśrodkowych i ich współpracy szeregowej i równoległej. |
Pluton 1 |
wykonał:
st. asp. Piotr Kozłowski |
|
|
Grupa: A |
|
|
Prowadzący: kpt. mgr inż. E. Pawlak
|
Data wykonania: 03.03.2002r. |
Data złożenia:
17.03.2002r |
Ocena:
|
Cel ćwiczenia
Celem ćwiczenia jest określenie charakterystyk pomp wirowych odśrodkowych pracujących pojedynczo oraz współpracujących szeregowo.
Schemat stanowiska pomiarowego
1 - pompa, 2 - zawór zwrotny, 3 - zawór kulowy, 4 - zawór kulowy, 5 - smok ssawny, 6 - przepływomierz magnetyczny, 7 - zawór regulacyjny, 8 - zawór odcinający, 9 - wakuometr, 10, 11 - manometry sprężynowe, 12 - tensometryczny czujnik ciśnienia, 13 - miernik ciśnienia, 14 zbiornik wody.
Wyniki pomiarów:
1.Dla pojedynczej pompy
Lp. |
Qodczytu % |
Hs, [Mpa] |
Ht, [Mpa] |
Ns [ W] |
Uwagi |
1. |
54 |
-0,02 |
0,05 |
1080 |
|
2. |
52 |
-0,02 |
0,08 |
1080 |
|
3. |
49 |
-0,02 |
0,12 |
1110 |
|
4. |
45 |
-,010 |
0,18 |
1140 |
|
5. |
36 |
0 |
0,30 |
1140 |
|
6. |
21 |
0,01 |
0,4 |
1020 |
|
7. |
16 |
0,01 |
0,42 |
930 |
|
8. |
11 |
0,01 |
0,44 |
810 |
|
9. |
8 |
0,01 |
0,46 |
750 |
|
10. |
5 |
0,01 |
0,02 |
660 |
|
2.Połączenie szeregowe
Lp. |
Qodczytu % |
Hs1, [MPa] |
Ht1, [MPa] |
Ht2, [MPa] |
Ns [W] |
1. |
2,2 |
0 |
0,46 |
0,94 |
540 |
2. |
`6,2 |
0 |
0,46 |
0,90 |
660 |
3. |
8,2 |
0 |
0,46 |
0,90 |
720 |
4. |
19,8 |
0 |
0,40 |
0,80 |
930 |
5. |
33,5 |
0 |
0,30 |
0,60 |
1110 |
6. |
42,0 |
0,01 |
0,22 |
0,44 |
1110 |
7. |
47,9 |
0,02 |
0,14 |
0,28 |
1080 |
8. |
51,2 |
0,03 |
0,10 |
0,18 |
1050 |
9. |
53,2 |
0,04 |
0,05 |
0,12 |
1020 |
10. |
55,7 |
0,04 |
0,01 |
0,02 |
990 |
3.Połączenie równoległe
Lp. |
Qodczytu % |
Hs1, [MPa] |
Hs2, [MPa] |
Ht, [MPa] |
Ns [W] |
1. |
2,4 |
0 |
0 |
0,46 |
510 |
2. |
6,4 |
0 |
0 |
0,46 |
600 |
3. |
8,6 |
0 |
0 |
0,46 |
630 |
4. |
20,9 |
0 |
0 |
0,44 |
780 |
5. |
33,4 |
0 |
0 |
0,42 |
900 |
6. |
42,7 |
0 |
0 |
0,39 |
990 |
7. |
48,3 |
0 |
0 |
0,37 |
1020 |
8. |
59,4 |
0 |
0 |
0,33 |
1080 |
9. |
74,5 |
0,01 |
0,01 |
0,26 |
1110 |
10. |
98 |
0,02 |
0,02 |
0,11 |
1050 |
Obliczenia (dane z pozycji 2):
obliczenie wydatku Q rzeczywistego( tab. 1 dla poz. 2)
zamiana ciśnienia z MPa na metry słupa wody:
0,02MPa = 2msw
0,42Mpa = 42msw
obliczanie wysokości podnoszenia
Ht = 42msw
Hs = 0msw
przeliczenie mocy silnika
690 W = 0,69 kW
obliczenie mocy pojedynczej pompy:
gęstość wody γ = 1kg/l
wydajność Q = 0,29 l/s
wysokość podnoszenia Hp = 42msw
obliczenie sprawności pojedynczej pompy:
sprawność silnika ηs = 0,95
moc silnika Ns = 0,69 kW
moc pompy NH = 0,12 kW
Wyniki obliczeń:
Dla pojedynczej pompy
Lp. |
Q rz[l/s] |
Hs [m] |
Ht [m] |
Ns [kW] |
Hp [m] |
NH [kW] |
ηH |
1 |
0,12 |
0 |
45 |
0,60 |
45 |
0,05 |
0,09 |
2 |
0,29 |
0 |
42 |
0,69 |
42 |
0,12 |
0,18 |
3 |
0,35 |
0 |
42 |
0,72 |
42 |
0,14 |
0,20 |
4 |
0,90 |
0 |
40 |
0,96 |
40 |
0,35 |
0,38 |
5 |
1,51 |
1 |
30 |
1,11 |
31 |
0,46 |
0,43 |
6 |
1,86 |
2 |
22 |
1,11 |
24 |
0,43 |
0,41 |
7 |
2,11 |
3 |
14 |
1,08 |
17 |
0,35 |
0,34 |
8 |
2,23 |
4 |
10 |
1,05 |
14 |
0,31 |
0,31 |
9 |
2,35 |
4 |
5 |
1,02 |
9 |
0,21 |
0,22 |
10 |
2,40 |
4 |
2 |
0,99 |
6 |
0,14 |
0,15 |
obliczenie mocy pomp pracujących szeregowo:
gęstość wody γ = 1kg/l
wydajność Q = 0,27 l/s
wysokość podnoszenia Hp = 90 msw
obliczenie sprawności pomp w połączeniu szeregowym:
sprawność silnika ηs = 0,95
moc silnika Ns = 0,66 kW
moc pompy NH = 0,24 kW
Wyniki obliczeń:
Dla połączenia szeregowego
Lp. |
Q rz[l/s] |
Hs [m] |
Ht [m] |
Ns [kW] |
Hp [m] |
NH [kW] |
ηH |
1 |
0,10 |
0 |
94 |
0,54 |
94 |
0,09 |
0,18 |
2 |
0,27 |
0 |
90 |
0,66 |
90 |
0,24 |
0,38 |
3 |
0,36 |
0 |
90 |
0,72 |
90 |
0,32 |
0,47 |
4 |
0,84 |
0 |
80 |
0,93 |
80 |
0,66 |
0,75 |
5 |
1,47 |
0 |
60 |
1,11 |
60 |
0,86 |
0,82 |
6 |
1,85 |
1 |
44 |
1,11 |
45 |
0,82 |
0,78 |
7 |
2,10 |
2 |
28 |
1,08 |
30 |
0,62 |
0,61 |
8 |
2,25 |
3 |
18 |
1,05 |
21 |
0,46 |
0,46 |
9 |
2,34 |
4 |
12 |
1,02 |
16 |
0,37 |
0,38 |
10 |
2,45 |
4 |
2 |
0,99 |
6 |
0,14 |
0,15 |
i) obliczenie mocy pomp pracujących rówolegle:
gęstość wody γ = 1kg/l
wydajność Q = 0,28 l/s
wysokość podnoszenia Hp = 46 msw
j) obliczenie sprawności pomp w połączeniu równoległym:
sprawność silnika ηs = 0,95
moc silnika Ns = 0,60 kW
moc pompy NH = 0,13 kW
5.Wyniki obliczeń:
Dla połączenia równoległego
Lp. |
Q rz[l/s] |
Hs [m] |
Ht [m] |
Ns [kW] |
Hp [m] |
NH [kW] |
ηH |
1 |
0,11 |
0 |
46 |
0,51 |
46 |
0,05 |
0,10 |
2 |
0,28 |
0 |
46 |
0,60 |
46 |
0,13 |
0,23 |
3 |
0,38 |
0 |
46 |
0,63 |
46 |
0,17 |
0,28 |
4 |
0,92 |
0 |
44 |
0,78 |
44 |
0,40 |
0,54 |
5 |
1,47 |
0 |
42 |
0,90 |
42 |
0,61 |
0,72 |
6 |
1,88 |
0 |
39 |
0,99 |
39 |
0,72 |
0,76 |
7 |
2,12 |
0 |
37 |
1,02 |
37 |
0,77 |
0,79 |
8 |
2,61 |
0 |
33 |
1,08 |
33 |
0,84 |
0,82 |
9 |
3,68 |
1 |
26 |
1,11 |
27 |
0,97 |
0,92 |
10 |
4,30 |
2 |
11 |
1,05 |
13 |
0,55 |
0,55 |
Wnioski
Na otrzymanych wykresach charakterystyk widzimy, jaka ścisła zależność zachodzi pomiędzy wydajnością, ciśnieniem i mocą pompy a jej sprawnością.
Jeżeli w czasie pracy pompy dobrze dobierzemy parametry wydajności i ciśnienia wykorzystamy jej najlepsza sprawność a zarazem uzyskamy największe oszczędności w czasie eksploatacji.
W przypadku współpracy szeregowej dwóch pomp wydajność ich jest równa wydajności jednej pompy, natomiast wysokość podnoszenia prawie dwukrotnie wzrasta.
Wiemy jednak, że w rzeczywistości występują straty wynikające ze wzrost współczynnika oporów przepływu, co pociąga za sobą straty w wysokości podnoszenia.
Przy równoległej współpracy pomp wysokość podnoszenia jest równa wysokości podnoszenia jednej pompy, natomiast wydajność wzrasta prawie dwukrotnie (wzrost wydajności powoduje wzrost współczynnika oporów przepływu).
Znając te zależności możemy dokonać prawidłowego wyboru połączenia pomp o jednakowej charakterystyce w czasie trwania akcji gaśniczej. I tak, gdy musimy podać wodę na dużą odległość stosujemy połączenie szeregowe, a jeżeli potrzebujemy dużą ilość wody na krótkich odcinkach, wykorzystujemy połączenie równoległe.
Wyszukiwarka