Laboratorium z inżynierii chemicznej
Ćw.10 Charakterystyka pompy wirowej i sieci
Data wykonania ćwiczenia: 4.01.2013
Data oddania sprawozdania:11.01.2013
Grupa nr 4
Wykonawca sprawozdania:
Spis symboli i jednostek
g – przyspieszenie ziemskie
Hs,t – różnica wysokości zamocowania ciśnieniomierzy
Hu – wysokość podnoszenia użyteczna
Obr/s – liczba obrotów na sekundę pompy
pt - nadciśnienie na tłoczeniu
t – czas napełniania zbiornika
V – objętościowe natężenie przepływu
ρwody – gęstość wody
Cel ćwiczenia
Celem wykonywanego ćwiczenia było wyznaczenie charakterystyki sieci i pompy wirowej, a następnie określenie punktu pracy pompy.
Opis ćwiczenia
Podczas wykonywania ćwiczenia wykonywano dwie serie pomiarów. Najpierw wyznaczano charakterystykę sieci. Zmieniano ilość obrotów na sekundę pompy co 1000 i spisywano wartości wskazania manometru oraz mierzono czas, w którym określona ilość (4 litry) wody napełnia jeden ze zbiorników. Następnie wyznaczano charakterystykę pompy. Ustawiono stałą ilość obrotów na sekundę pompy (1050) i zmieniano ciśnienie w sieci o 0,1 $\frac{\text{kG}}{\text{cm}^{2}}$ jednocześnie mierząc czas napełniania 4 litrów wody jeden ze zbiorników.
Tabela z wynikami pomiarów
Charakterystyka sieci
| obr/s | Δpt [kG/cm2] | t [s] | U [V] | I [A] |
|---|---|---|---|---|
| 400 | 0,1 | 150 | 60 | 0,15 |
| 500 | 0,28 | 125 | 99 | 0,17 |
| 600 | 0,37 | 99 | 116 | 0,2 |
| 700 | 0,55 | 89 | 140 | 0,25 |
| 800 | 0,66 | 70 | 155 | 0,29 |
| 900 | 0,84 | 59 | 176 | 0,34 |
| 1000 | 1,05 | 52 | 198 | 0,39 |
| 1100 | 1,25 | 47 | 219 | 0,45 |
Charakterystyka pompy
| obr/s | Δpt [kG/cm2] | t [s] | U [V] | I [A] |
|---|---|---|---|---|
| 1000 | 1 | 47 | 199 | 0,39 |
| 0,9 | 33 | 199 | 0,35 | |
| 0,8 | 27 | 200 | 0,35 | |
| 0,7 | 24 | 200 | 0,35 | |
| 0,6 | 21 | 200 | 0,34 | |
| 0,5 | 19 | 200 | 0,30 | |
| 0,4 | 16 | 204 | 0,30 | |
| 0,3 | 15 | 205 | 0,30 |
5. Przykład obliczeniowy
Przeliczenie wartości Δpt w [kG/cm2] na wartości w [Pa]:
1 Pa= 1,019716*10-5 [kG/cm2]
0,1/(1,019716*10-5 )= 9806,652 [Pa]
Obliczenie wartości użytecznej wysokości podnoszenia: Hu= Δpt/ρg + Hs,t
Hs,t=0,65 m.
ρwody=1000kg/m3
g=9,81 m/s2
Hu=9806,652/1000*9,81+0,65=1,65m
Obliczenie wartości objętościowego natężenia przepływu: V=V/1000t
V=2/1000*150=1,33*10-5 m3/s
6.Tabela wyników
Charakterystyka sieci:
| Δpt [Pa] | Hu [m] | V [m3/s] |
|---|---|---|
| 9806,652 | 1,65 | 1,33E-05 |
| 27458,63 | 3,45 | 1,60E-05 |
| 36284,61 | 4,35 | 2,02E-05 |
| 53936,59 | 6,15 | 2,25E-05 |
| 64723,9 | 7,25 | 2,86E-05 |
| 82375,88 | 9,05 | 3,39E-05 |
| 102969,8 | 11,15 | 3,85E-05 |
| 122583,2 | 13,15 | 4,26E-05 |
Charakterystyka pompy:
| Δpt [Pa] | Hu [m] | V [m3/s] |
|---|---|---|
| 98066,52 | 10,65 | 4,26E-05 |
| 88259,87 | 9,65 | 6,06E-05 |
| 78453,22 | 8,65 | 7,41E-05 |
| 68646,56 | 7,65 | 8,33E-05 |
| 58839,91 | 6,65 | 9,52E-05 |
| 49033,26 | 5,65 | 1,05E-04 |
| 39226,61 | 4,65 | 1,25E-04 |
| 29419,96 | 3,65 | 1,33E-04 |
7.Wykres
Zależność V od Hu:
Wnioski: Prędkość rośnie przy wyższej wartości użytecznej wysokości podnoszenia przy charakterystyce sieci, a maleje przy charakterystyce pompy. Wykresy charakterystyk sieci i pompy powinny się przeciąć, dając wartość punktu pracy pompy w analizowanej sieci. Korzystając z naszych wyników tak się nie stało, ale widać na wykresie, że niewiele brakuje (powinno zostać przeprowadzone więcej pomiarów). Punkt przecięcia linii trendu to P=(1,48E-04 ; 2,59) i ten punkt przyjmujemy za punkt przecięcia obydwu charakterystyk.