background image

30.03.2013r. 

ZAJĘCIA LABORATORYJNE Z MECHANIKI PŁYNÓW 

GRUPA 3 

 

Sprawozdanie numer 4 

 
Temat ćwiczenia: Wyznaczenie współczynnika przepływu dla zaworu regulacyjnego. 
 
Cel ćwiczenia: 

 

wyznaczenie współczynnika przepływu 

 
Wykorzystywane wzory i przykładowe obliczenia: 
 
- obliczanie przepływu (qv): 

qv = Σ [Rot.1+Rot.2+Rot.3] 

 

 qv=500[

 

 

]+360[

 

 

]+500[

 

 

]=1360 [

 

 

 

- przeliczanie na [

 

 

 

]:  

1l = 0.001 m

3

        

 

1360l x 0.001= 1.360 [

 

 

 

 
- obliczanie różnicy ciśnień (

p): 

p = RÓŻNICA [pwlot - pwyl] 

 

p = 730[bar] – 698[bar] = 32 [bar] 

 
- przeliczenie na kPa:   

1 bar = 100 kPa 

 

32[bar] x 100 = 3200 kPa 

 
- obliczanie współczynnika przepływu (kv): 

    

  

√  

 

 

 

 

3

3

1,360

0, 240

32

m

h

m

h

bar

 

kv =

 

- obliczanie zależności współczynników przepływu 

kv

kvo

kvo – współczynnik przepływu dla całkowicie otwartego zaworu 
 

0, 240

1

0, 240

 

 

0, 269

0, 240

1,118

 

 
 
 
 

background image

- obliczanie zależności różnicy ciśnień

p

po

 

po – różnica ciśnień dla całkowicie otwartego zaworu 

 

32

32

1

  

26

0,813

32

 

- obliczanie zależności przepływów 

qv

qvo

qvo– przepływ dla całkowicie otwartego zaworu 
 

1, 360

1

1, 360

 

 

1,370

1, 007

1,360

 

 
 
Pomiary 

Tabela pomiarowa 1 

 

 
 
Tabela pomiarowa 2 
 

 

Dla pompy z prędkością 2200 [obrót/min] 

             

Lp 

nastawa 

Rot.1  Rot.2  Rot.3 

qv 

pwlot  pwyl 

kv 

kv/kvo 

p/

po  qv/qvo 

l/h 

l/h 

l/h 

l/h 

m

3

/h 

bar 

bar  bar  kPa 

m

3

/h 

pełne otwarcie 

500 

360 

500  1360  1,360 

730 

698 

32 

3200  0,240 

500 

360 

510  1370  1,370 

726 

700 

26 

2600  0,269 

1,118 

0,813 

1,007 

3,5 

490 

360 

510  1360  1,360 

732 

698 

34 

3400  0,233 

0,970 

1,063 

1,000 

480 

360 

500  1340  1,340 

733 

695 

38 

3800  0,217 

0,904 

1,188 

0,985 

2,5 

470 

350 

490  1310  1,310 

749 

689 

60 

6000  0,169 

0,703 

1,875 

0,963 

440 

320 

460  1220  1,220 

780 

620  160  16000  0,096 

0,401 

5,000 

0,897 

1,5 

360 

260 

370 

990  0,990 

850 

645  205  20500  0,069 

0,288 

6,406 

0,728 

210 

160 

230 

600  0,600 

940 

606  334  33400  0,033 

0,137 

10,438 

0,441 

0,5 

120 

100 

170 

390  0,390 

970 

590  380  38000  0,020 

0,083 

11,875 

0,287 

Dla pompy z prędkością obrotową 2500 [obrót/min] 

Lp      

nastawa 

Rot.1  Rot.2  Rot.3 

qv 

pwlot  pwyl 

kv 

kv/kvo 

p/

po  qv/qvo 

l/h 

l/h 

l/h 

l/h  m

3

/h 

bar 

bar  bar 

kPa 

m

3

/h 

pełne otwarcie 

570 

420 

590  1580  1,580 

770 

730 

40 

4000 

0,250 

570 

420 

590  1580  1,580 

770 

735 

35 

3500 

0,267 

1,069 

0,875 

3,5 

550 

410 

580  1540  1,540 

770 

730 

40 

4000 

0,243 

0,975 

1,000 

0,975 

550 

410 

570  1530  1,530 

780 

730 

50 

5000 

0,216 

0,866 

1,250 

0,968 

2,5 

540 

400 

560  1500  1,500 

800 

722 

78 

7800 

0,170 

0,680 

1,950 

0,949 

500 

370 

530  1400  1,400 

840 

700  140  14000 

0,118 

0,474 

3,500 

0,886 

1,5 

410 

300 

430  1140  1,140 

935 

665  270  27000 

0,069 

0,278 

6,750 

0,722 

250 

190 

260 

700  0,700 

1047 

615  432  43200 

0,034 

0,135 

10,800 

0,443 

0,5 

150 

120 

170 

440  0,440 

1086 

596  490  49000 

0,020 

0,080 

12,250 

0,278 

background image

 
Tabela pomiarowa 3 

 

 
 
 
 
 
 
 
Wykres 1 
 

 

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

kv

/kv

o

 

nastawa 

Wykres zależności współczynników przepływu dla 

każdej nastawy zaworu regulacyjnego 

Dla prędkości obrotowej 2200

Dla prędkości obrotowej 2500

Dla prędkości obrotowej 2800

Dla pompy z prędkością obrotową 2800 [obrót/min] 

        

Lp 

nastawa 

Rot.1  Rot.2  Rot.3 

qv 

pwlot  pwyl 

kv 

kv/kvo 

p/

po  qv/qvo 

l/h 

l/h 

l/h 

l/h 

m

3

/h 

bar 

bar 

bar 

kPa 

m

3

/h 

pełne otwarcie 

610 

445 

635  1690  1,690 

795 

630  165  16500 

0,132 

605 

445 

630  1680  1,680 

797 

580  217  21700 

0,114 

0,867 

1,315 

0,994 

3,5 

600 

440 

630  1670  1,670 

800 

720 

80 

8000 

0,187 

1,419 

0,485 

0,988 

600 

440 

620  1660  1,660 

810 

735 

75 

7500 

0,192 

1,457 

0,455 

0,982 

2,5 

580 

425 

605  1610  1,610 

830 

740 

90 

9000 

0,170 

1,290 

0,545 

0,953 

550 

390 

570  1510  1,510 

880 

720  160  16000 

0,119 

0,907 

0,970 

0,893 

1,5 

445 

325 

460  1230  1,230 

995 

666  329  32900 

0,068 

0,515 

1,994 

0,728 

280 

205 

295 

780  0,780 

1130 

595  535  53500 

0,034 

0,256 

3,242 

0,462 

0,5 

165 

135 

185 

485  0,485 

1193 

596  597  59700 

0,020 

0,151 

3,618 

0,287 

background image

 

Wykres 2 

 

 

 

Wnioski 
Przy najmniejszym otwarciu zaworów różnice ciśnień na wlocie i na wylocie zaworu są na tyle duże, że 
istnieje ryzyko wystąpienia zjawiska kawitacji. Dlatego przy tych prędkościach obrotowych optymalne 
warunki pracy zaworu to górne wartości otwarcia zaworu. 

Najlepsze warunki pracy zaworu są dla nastawy „3” z uwagi na najmniejsze różnice ciśnień na wlocie i na 
wylocie. Zarówno dla mniejszych jak i większych nastaw różnice ciśnień na wlocie i na wylocie są większe, 
co może powodować powstanie zjawiska kawitacji. 

Z drugiego wykresu można wnioskować fakt, że przy dużym przepływie różnica ciśnień jest mniejsza, zatem 
bardziej korzystna. Może to prowadzić do wniosku, że każde wprowadzenie zaworu do układu powoduje 
straty wydatku przepływu i wzrost możliwości powstania zużycia kawitacyjnego. 

Dla trzeciej największej prędkości pompy występuje przepływ turbulentny z uwagi na nieregularny 
charakter wykresów. 

0

3

6

9

12

15

1

1

0,975

0,968

0,949

0,886

0,722

0,443

0,278

p/

po

 

qv/qvo 

Wykres zależności ciśnienia przed i za zaworem od 

przeływu wody 

Dla prędkości obrotowej 2200

Dla prędkości obrotowej 2500

Dla prędkości obrotowej 2800