CEL ĆWICZENIA

Celem ćwiczenia jest wyznaczenie charakterystyki przepływu, mocy i sprawności pompy dla różnych częstości obrotowych jej wirnika.

OPRACOWANIE WYNIKÓW POMIARÓW

Dla częstości obrotowej pompy n = 1250 [min^-1]

Obliczam natężenie przepływu:

v - wskazanie przepływomierza [m³]

t - czas [s]

Obliczam użyteczną wysokość podnoszenia pompy:

p_t - ciśnienie w rurociągu tłocznym [Pa]

p_s - ciśnienie w rurociągu ssącym [Pa]

ρ - gęstość cieczy [kg/m³]

Obliczam moc użyteczną (efektywną):

V - natężenie przepływu [m³/s]

ρ - gęstość cieczy [kg/m³]

H_u - użyteczna wysokość podnoszenia pompy [m]

Obliczam moc na wale pompy:

N_s - moc elektryczna dostarczona do silnika z sieci [W]

η_s - sprawność silnika

Obliczam sprawność całkowitą pompy:

N_ef - moc użyteczna [W]

N - moc na wale pompy [W]

Obliczam wyróżnik szybkobieżności:

n - częstość obrotów [min^-1]

V - natężenie przepływu [m³/s]

H_u - użyteczna wysokość podnoszenia pompy [m]

Dla częstości obrotowej pompy n = 2100 [min^-1]

Obliczam natężenie przepływu:

v - wskazanie przepływomierza [m³]

t - czas [s]

Obliczam użyteczną wysokość podnoszenia pompy:

p_t - ciśnienie w rurociągu tłocznym [Pa]

p_s - ciśnienie w rurociągu ssącym [Pa]

ρ - gęstość cieczy [kg/m³]

Obliczam moc użyteczną (efektywną):

V - natężenie przepływu [m³/s]

ρ - gęstość cieczy [kg/m³]

H_u - użyteczna wysokość podnoszenia pompy [m]

Obliczam moc na wale pompy:

N_s - moc elektryczna dostarczona do silnika z sieci [W]

η_s - sprawność silnika

Obliczam sprawność całkowitą pompy:

N_ef - moc użyteczna [W]

N - moc na wale pompy [W]

Obliczam wyróżnik szybkobieżności:

n - częstość obrotów [min^-1]

V - natężenie przepływu [m³/s]

H_u - użyteczna wysokość podnoszenia pompy [m]

Dla częstości obrotowej pompy n = 2760 [min^-1]

Obliczam natężenie przepływu:

v - wskazanie przepływomierza [m³]

t - czas [s]

Obliczam użyteczną wysokość podnoszenia pompy:

p_t - ciśnienie w rurociągu tłocznym [Pa]

p_s - ciśnienie w rurociągu ssącym [Pa]

ρ - gęstość cieczy [kg/m³]

Obliczam moc użyteczną (efektywną):

V - natężenie przepływu [m³/s]

ρ - gęstość cieczy [kg/m³]

H_u - użyteczna wysokość podnoszenia pompy [m]

Obliczam moc na wale pompy:

N_s - moc elektryczna dostarczona do silnika z sieci [W]

η_s - sprawność silnika

Obliczam sprawność całkowitą pompy:

N_ef - moc użyteczna [W]

N - moc na wale pompy [W]

Obliczam wyróżnik szybkobieżności:

n - częstość obrotów [min^-1]

V - natężenie przepływu [m³/s]

H_u - użyteczna wysokość podnoszenia pompy [m]

Zestawienie wyników:

Lp.	n [min^-1]	V [m^3/s]	pt [Pa]	ps [Pa]	Hu [m]	N [W]	Nef [W]	η [-]	ns [min^-1]
1.	1250	0	51000	-4900	5,70	65	0	0	0
2.	1250	0,00076	37000	-3600	4,14	68	30,76	0,452	11,86
3.	1250	0,00102	32000	-3100	3,58	68	35,82	0,527	15,35
4.	1250	0,00122	29000	-2800	3,24	69	38,78	0,562	18,07
5.	1250	0,00135	27000	-2600	3,02	69	40,00	0,580	20,07
6.	1250	0,00152	25000	-2400	2,79	69	41,52	0,602	22,52
7.	1250	0,00156	24000	-2300	2,68	69	41,09	0,596	23,58
8.	1250	0,00156	24000	-2300	2,68	69	41,09	0,596	23,58
9.	1250	0,00156	24000	-2300	2,68	69	41,09	0,596	23,58
10.	1250	0,00161	24000	-2300	2,68	69	42,42	0,615	23,96

Lp.	n [min^-1]	V [m^3/s]	pt [Pa]	ps [Pa]	Hu [m]	N [W]	Nef [W]	η [-]	ns [min^-1]
1.	2100	0	94000	-9400	10,54	124	0	0	0
2.	2100	0,0006	88000	-8800	9,87	141	56,94	0,404	9,15
3.	2100	0,0012	80000	-7800	8,95	157	104,52	0,666	14,00
4.	2100	0,0016	75000	-7300	8,39	166	128,59	0,775	16,84
5.	2100	0,0019	59000	-5900	6,62	183	120,19	0,657	21,91
6.	2100	0,0023	56000	-5500	6,27	184	139,77	0,760	25,27
7.	2100	0,0028	50000	-4800	5,59	188	152,22	0,810	30,46
8.	2100	0,0031	49000	-4700	5,47	191	167,81	0,879	32,80
9.	2100	0,0033	48000	-4600	5,36	191	175,33	0,918	34,41
10.	2100	0,0033	47000	-4600	5,26	191	172,00	0,901	34,91

Lp.	n [min^-1]	V [m^3/s]	pt [Pa]	ps [Pa]	Hu [m]	N [W]	Nef [W]	η [-]	ns [min^-1]
1.	2760	0	120000	-12000	13,46	83	0	0	0
2.	2760	0,0008	113000	-11300	12,67	126	105,34	0,836	11,96
3.	2760	0,0015	105000	-10800	11,80	161	178,15	1,107	17,00
4.	2760	0,0022	82000	-8100	9,18	194	200,22	1,032	24,66
5.	2760	0,0028	54000	-5300	6,04	217	164,72	0,759	37,73
6.	2760	0,0032	49000	-4700	5,47	234	173,23	0,740	43,80
7.	2760	0,0037	49000	-4700	5,47	244	198,89	0,815	46,94
8.	2760	0,0040	47000	-4600	5,26	251	206,40	0,822	50,26
9.	2760	0,0042	47000	-4600	5,26	252	215,00	0,853	51,29
10.	2760	0,0043	47000	-4600	5,26	254	224,35	0,883	52,40

Graficzne przedstawienie wyników:

Wnioski

Otrzymane charakterystyki określają współzależności między parametrami pracy pomp.

Charakterystyka przepływu powinna być krzywą stale opadającą, która ma swoje maksimum przy V = 0. Otrzymane doświadczalnie krzywe dość dobrze odpowiadają danym literaturowym. Wysokość podnoszenia pompy maleje ze wzrostem wartości natężenia przepływu, a jednocześnie zależy od częstości obrotowej.

Charakterystyka sprawności także spełnia założenia literaturowe. Sprawność pompy jest wyższa dla większej częstości obrotowej. Odchylenia od krzywej mogą być spowodowane niestabilnymi warunkami, w których było wykonywane ćwiczenie.

Charakterystyka mocy otrzymana z danych doświadczalnych także dość dobrze obrazuje dane literaturowe. Zależy od częstości obrotowej pompy.

Obliczony wyróżnik szybkobieżności mieści się w przedziale literaturowym dla pomp wirowych n_s = 10 ÷ 320 [min^-1], natomiast obliczona sprawność całkowita odbiega od danych literaturowych, a nawet przekracza 1, co jest niewątpliwym błędem w wykonywaniu ćwiczenia.

7

n₃=2760 min^-1

n₂=2100 min^-1

n₁=1250 min^-1

N [W]

/s]

3

V [m

0,0045

0,004

0,0035

0,003

0,0025

0,002

0,0015

0,001

0,0005

0

275

250

225

200

175

150

125

100

75

50

Charakterystyka mocy

n₃=2760 min^-1

n₂=2100 min^-1

n₁=1250 min^-1

 

/s]

3

V [m

0,0045

0,004

0,0035

0,003

0,0025

0,002

0,0015

0,001

0,0005

0

1,2

1,1

1,0

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,0

Charakterystyka sprawności pompy

n₃=2760 min^-1

n₂=2100 min^-1

n₁=1250 min^-1

Hu [m]

/s]

3

V [m

0,0045

0,004

0,0035

0,003

0,0025

0,002

0,0015

0,001

0,0005

0

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

Charakterystyka przepływu

---