- •Гидрогазодинамика
- •Оглавление
- •Введение
- •Общие правила техники безопасности
- •Методы исследования в гидрогазодинамике
- •Ошибка каждого измерения будет:
- •Средняя ошибка результата
- •Лабораторная работа 1. Изучение физических свойств жидкости
- •1.1 Цель работы
- •1.2 Задачи работы:
- •1.3 Краткие теоретические сведения
- •1.4 Описание устройства
- •1.5 Задание для выполнения работы
- •1.5.1 Определение коэффициента теплового расширения жидкости
- •1.5.2 Измерение плотности жидкости ареометром
- •1.5.3 Определение вязкости вискозиметром Стокса
- •1.5.4 Измерение вязкости капиллярным вискозиметром
- •1.5.5 Измерение поверхностного натяжения сталагмометром
- •1.5 Контрольные вопросы
- •Лаборатоная работа 2. Измерение давления
- •2.1 Цель работы
- •2.2 Задачи работы
- •2.3 Краткие теоретические сведения
- •2.4 Описание экспериментальной установки
- •2.7 Контрольные вопросы
- •3.1 Цель работы
- •3.2 Задачи работы
- •3.2 Краткие теоретические сведения
- •3.4 Погрешности измерения. Оценка точности измерения
- •3.5 Описание экспериментальной установки гв-1
- •3.6 Задание для выполнения работы
- •3.6.1 Измерение избыточного давления в воздушной области воздушного резерва
- •3.6.2 Измерение вакуума в воздушной области основного резервуара
- •3.7 Обработка экспериментальных данных
- •3.8 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 4. Экспериментальное изучение уравнения бернулли
- •4.1 Цель работы
- •4.2 Задачи работы
- •4.3 Краткие теоретические сведения
- •4.4 Описание измерительных приборов и установки
- •4.4 Задание для проведения работы
- •4.6 Обработка опытных данных
- •4.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 5. Изучение структуры потоков жидкости
- •5.1 Цель работы
- •5.2 Задачи работы
- •5.3 Краткие теоретические сведения
- •5.4 Описание устройства
- •5.5 Задание для выполнения работы
- •Лабораторная работа 6. Ламинарный и турбулентный режим движения жидкости
- •6.4 Описание установки
- •6.5 Задание для выполнения работы
- •6.6 Порядок вычислений
- •6.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 7. Определение коэффициента сопротивления прямой водопроводной трубы
- •7.1 Цель работы
- •7.2 Задачи работы
- •7.3 Краткие теоретические сведения
- •7.4 Описание опытной установки
- •7.5 Задание для выполнения работы
- •7.6 Обработка результатов опыта
- •7.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 8. Определение коэффициентов местных сопротивлений
- •8.1 Цель работы
- •8.2 Задачи работы
- •8.3 Краткие теоретические сведения
- •8.4 Описание установки
- •8.5 Задание для выполнения работы
- •8.6 Обработка опытных данных
- •Лабораторная работа 9. Определение коэффициента расхода и тарировка трубы вентури
- •9.4 Описание установки
- •9.5 Задание для выполнения работы
- •9.6 Обработка опытных данных
- •Лабораторнаяработа 10. Определение коэффициента сжатия, расхода, скорости и сопротивления для малого отверстия в тонкой стенке
- •10.4 Описание установки
- •10.5 Задание для выполнения работы
- •10.6 Порядок вычислений
- •Лабораторная работа 11. Определение коэффициента расхода при истечении жидкости через насадки
- •11.4 Описание установки
- •11.5 Задание для выполнения работы
- •11.6 Порядок вычислений
- •Лабораторная работа 12. Изучение циркуляционног обтекания тел с помощью эгда
- •12.4 Задание для выполнения работы
- •12.5 Описание лабораторного стенда
- •12.6 Порядок проведения работы
- •12.6 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 13. Кавитационные испытания центробежного насоса
- •13.1 Цель работы
- •13.2 Задачи работы
- •13.3 Краткие теоретические сведения
- •13.4 Описание установки
- •13.5 Задание для выполнения работы
- •13.6 Обработка экспериментальных данных
- •Лабораторная работа 14. Испытание центробежных насосов при параллельном и последовательном включении их в одну сеть трубопроводов
- •14.4 Описание установки
- •14.5 Задание для выполнения работы
- •14.6 Обработка экспериментальных данных
- •Лабораторная работа 15. Энергетические испытания шестеренного насоса
- •15.4 Описание установки
- •15.5 Задание для выполнения работы
- •15.6 Обработка экспериментальных данных
- •15.7 Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа 16. Кавитационные испытания шестеренного насоса
- •16.1 Цель работы
- •16.2 Задачи работы
- •16.3 Краткие теоретические сведения
- •16.4 Описание установки
- •16.5 Задание для выполнения работы
- •16.6 Обработка экспериментальных данных
- •16.7 Контрольные вопросы
14.4 Описание установки
Установка для испытания центробежных насосов при совместной работе (рис. 14.4) состоит из насосов 2 и 11, двух всасывающих 1, 10 и одного напорного трубопровода, с задвижками 3–6, 9 и 12.
Насосы забирают воду из резервуара, находящегося под полом машинного зала, и подают ее через мерный водослив обратно в резервуар.
При последовательной работе насосов вода подается из первого насоса во второй по трубе 13. Установка оборудована измерительной аппаратурой: манометром и и ртутными вакуумметрами и . Производительность (подача) определяется мерным водосливом 8.
Рисунок 14.3 – Последовательная работа двух насосов
14.5 Задание для выполнения работы
До начала испытаний необходимо измерить – высоту центров манометров относительно оси насоса, – расстояние от оси насоса до нулевых отметок шкалы ртутных вакуумметров и – расстояние между свободными поверхностями заборного и приемного резервуаров.
Рисунок 14.4 – Установка для исследования совместной работы насосов
Для построения характеристики совместной работы нескольких насосов необходимым и достаточным является экспериментальное определение напорных характеристик каждого из включенных в совместную работу насосов.
Произвести пуск установки (см. п. 13.4 работы 13).
Первый опыт проводят при закрытой задвижке на напорном трубопроводе, что соответствует режиму насоса Q = 0. Затем устанавливается новый режим работы насоса, для чего задвижка на напорном трубопроводе медленно открывается до тех пор, пока уровень воды в наклонном пьезометре (регистрирующем высоту над водосливом) увеличится на 5–6 см.
В дальнейшем, закрывая задвижку на напорном трубопроводе до конца, проводят 8–10 опытов, что соответствует раз личным режимам работы насоса.
Во время каждого опыта регистрируются следующие параметры:
1. Показания наклонного пьезометра, установленного на водосливе .
2. Показания манометра и вакуумметра .
3. Показания амперметра I, вольтметра U и .
Все измерения, сделанные в процессе испытаний, заносят в соответствующие графы отчета (табл. 14.1).
14.6 Обработка экспериментальных данных
Для построения напорной характеристики насоса.
1. Производительность (подачу) насосов определяют по тарировочному графику .
Таблица 14.1
Измеренные величины
№ опытов |
Показания манометра
|
Показания вакуумметра |
Показания манометра
|
Показания вакуумметра |
Перепад воды на мерном водосливе |
|||
а1 |
b1 |
a2 |
b2 |
|
|
|||
кг/см2 |
мм |
кг/см2 |
мм |
мм |
||||
|
|
|
|
|
|
2. Давление нагнетания:
, (14.2)
где – показания манометра, кгс/см2.
3. Вакуум во всасывающей трубе:
. (14.3)
4. Напор, развиваемый насосом:
. (14.4)
По данным пунктов 1–4 строят характеристики параллельной и последовательной работы насосов.
Для построения характеристики сети.
5. Преподаватель задает по 3–4 точки на характеристиках совместной работы насосов.
6. Характеристику сети определяют из условия совместной работы насоса и сети:
. (14.5)
Откуда:
, (14.6)
где – потенциальный напор сети, равный ; – величина напора, соответствующая одной из заданных точек.
Для данного значения (14.6), при различных значениях подачи , согласно (14.5) получаем характеристику сети:
.
Аналогично определяют характеристики сети, проходящие через все заданные точки, что соответствует различным открытиям задвижки на напорном трубопроводе.
7. Дефицитность в подаче при параллельной работе насосов (рис. 14.2):
, (14.7)
где – производительность первого насоса при работе на данную сеть, л/сек; – производительность второго насоса, л/сек; – производительность насосов при параллельной работе, л/сек.
8. Дефицитность в напоре при последовательной работе насосов (рис. 14.3):
, (14.8)
где – напор, развиваемый первым насосом при работе на данную сеть, м. вод. ст.; – напор, развиваемый вторым насосом, м. вод. ст.; – напор, развиваемый насосами при последовательной работе на данную сеть, м. вод. ст.
Все результаты вычислений заносят в соответствующие графы отчета (табл. 14.2–14.5).
Таблица 14.2
Вычисленные величины
№ опытов |
Подача |
Давление нагнетания |
Вакуум на всасывании |
Скорость на входе в насос |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л/сек |
м. вод. ст. |
м. вод. ст. |
м/сек |
||||
|
|
|
|
|
Продолжение таблицы 14.2
Скорость на выходе из насоса |
Скоростной напор на входе в насос |
Скоростной напор на выходе из насоса |
Напор |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
м/сек |
м. вод. ст. |
м. вод. ст. |
м. вод. ст. |
||||
|
|
|
|
Таблица 14.3
Индексы сетей |
Напор и подача для различных сетей |
|
|
|
|
||
л/сек |
м. вод. ст. |
- |
|
|
|
|
|
Таблица 14.4
Данные для построения характеристики сети
№ опытов |
Подача |
Постоянная данной сети |
Потенциальный напор сети |
Напор сети |
|
|
|
|
|
л/сек |
|
м. вод. ст. |
м. вод. ст. |
|
|
|
|
|
|
Таблица 14.5
Индексы сети |
Параллельная работа |
Последовательная работа |
||||||||
л/сек |
м. вод. ст. |
|||||||||
|
|
+ |
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14.7 Контрольные вопросы
1. Объяснить необходимость применения параллельной и последовательной работы насосов?
2. Как определить характеристику сети при снятии рабочей характеристики насоса?
3. Как построить совместную характеристику параллельно и последовательно работающих насосов?
4. Что называется дефицитностью подачи и, напора и как они определяются?