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:

1. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia jest określenie charakterystyk pomp wirowych odśrodkowych pracujących pojedynczo oraz współpracujących szeregowo.

2. 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.

3. Wyniki pomiarów:

1.Dla pojedynczej pompy

Lp.	Qodczytu %	Hs, [Mpa]	Ht, [Mpa]	Ns [ W]	Uwagi
1.	2,7	0	0,45	600
2.	6,7	0	0,42	690
3.	8,1	0	0,42	720
4.	20,5	0	0,40	960
5.	34,4	0,01	0,30	1110
6.	42,4	0,02	0,22	1110
7.	48,0	0,03	0,14	1080
8.	50,7	0,04	0,10	1050
9.	53,4	0,04	0,05	1020
10.	54,7	0,04	0,02	990

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

4. Obliczenia (dane z pozycji 2):

1. obliczenie wydatku Q rzeczywistego( tab. 1 dla poz. 2)

2. zamiana ciśnienia z MPa na metry słupa wody:

0,02MPa = 2msw

0,42Mpa = 42msw

3. 
   obliczanie wysokości podnoszenia
   

H_t = 42_msw

H_s = 0_msw

4. przeliczenie mocy silnika

690 W = 0,69 kW

5. obliczenie mocy pojedynczej pompy:

gęstość wody γ = 1kg/l

wydajność Q = 0,29 l/s

wysokość podnoszenia H_p = 42_msw

6. obliczenie sprawności pojedynczej pompy:

sprawność silnika η_s = 0,95

moc silnika N­_s = 0,69 kW

moc pompy N_H = 0,12 kW

5. 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

7. obliczenie mocy pomp pracujących szeregowo:

gęstość wody γ = 1kg/l

wydajność Q = 0,27 l/s

wysokość podnoszenia H_p = 90 _msw

8. obliczenie sprawności pomp w połączeniu szeregowym:

sprawność silnika η_s = 0,95

moc silnika N­_s = 0,66 kW

moc pompy N_H = 0,24 kW

5. 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 H_p = 46 _msw

j) obliczenie sprawności pomp w połączeniu równoległym:

sprawność silnika η_s = 0,95

moc silnika N­_s = 0,60 kW

moc pompy N_H = 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

6. Wnioski

1/ Wysokość podnoszenia wzrasta około 2-krotnie w przypadku połączenia szeregowego pomp w porównaniu z pompą pojedynczą.

2/ Wysokość podnoszenia w przypadku połączenia równoległego pomp nie zmienia się.

3/ Wydajność pomp przy połączeniu szeregowym w porównaniu z pojedynczą pompą nie zmienia się w przeciwieństwie do sytuacji, gdy pompy połączone są równolegle, wtedy wydajność układu wzrasta około 2-krotnie.

4/ Sprawność układu pomp połączonych równolegle osiąga najwyższą wartość przy wydajności ponad 2-krotnie większej niż w sytuacji pojedynczej pompy oraz układzie pomp połączonych szeregowo.

5/ Zarówno układy pomp połączonych równolegle jak i szeregowo zyskują na wielkości mocy w porównaniu z pompą pojedynczą wzrost około 2-krotnie.

6/ W układach równoległych pomp moc osiągnięta jest przy 2-krotnie większej wydajności niż w pozostałych przypadkach.

7/ Układ pomp połączonych szeregowo posiada większą wysokość ssania od pomp połączonych równolegle.

8/ Wyniki pomiarów zgodne są z teoretycznymi charakterystykami pomp i ich układów. Niewielkie odstępstwa spowodowane są niedokładnością przyrządów pomiarowych.

9/ W związku z powyższym możemy stwierdzić, że podczas akcji gaśniczej, gdy musimy podać wodę na dużą odległość stosujemy połączenie szeregowe, a jeżeli potrzebujemy dużą ilość wody na krótkich odcinkach, wykorzystujemy połączenie równoległe.

Przeliczanie jednostek :

0,01 msw= 0,001at = 0,001 bar = 0,001 kG/cm² = 1 hPa =

=10 kG / m² = 100 Pa =100 N/m² =0,736 mmHg = 0,736 Tr=0,0001 MPa

---