SPRAWOZDANIE Z ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

MASZYNY PRZEPŁYWOWE

BADANIE POMPY WIROWEJ

WYDZIAŁ INŻYNIERII MECHANICZNEJ I ROBOTYKI AGH

Sprawozdanie wykonał:...............................................................Krzysztof Działak,

Data wykonania ćwiczenia:......................................................................01.03.01r.,

Specjalność: Maszyny do Eksploatacji i Przeróbki Surowców Mineralnych / III B

Rok akademicki:.......................................................................................2000/2001

1. Opracowanie wyników przeprowadzonego doświadczenia.

Celem przeprowadzenia pomiaru było doswiadczalne wyznaczenie charaktrystyk badanej pompy.

Schemat stanowiska pomiarowego przedstawiono poniżej.

SCHEMAT STANOWISKA POMIAROWEGO

Opis stanowiska pomiarowego:

1. Zbiornik z cieczą lepką (woda),

1. Przewody rurowe o średnicy d_s = d_t = 80 [mm],

1. Zawór dławiący,

1. Pompa wirowa,

1. Manometr cisnieniowy zapompowy (p_nt ),

1. Sprzęgło między silnikiem a pompą,

1. Silnik elektryczny,

1. Źródło mocy elektrycznej (N_e),

1. Manometr ciśnieniowy przedpompowy (p_ps).

Celem wykonania pomiaru uruchomiono układ jak na schemacie. Pompa wirowa (4) zaczęła pompować medium ze zbiornika (1) w przewody rurowe (2). Manometry przed pompowy (9) i zapompowy (5) miały na celu podanie różnicy ciśnień w układzie tłoczenia. Przetłoczone medium przez układ powracało poprzez zawór dławiący (3) przewodami rurowymi do zbiornika (1). Ruch pompy wirowej odbywał się dzięki podaniu mocy elektrycznej ze źródła (8) na silnik elektryczny (7). Zasilony silnik elektryczny poprzez wał i sprzęgło tarczowe przekazywał moment skręcający na wał pompy wirowej (4).

Pomiary wykonano z użyciem powyższych urządzeń pomiarowych odczytując wartości ciśnień na manometrach zegarowych oraz alkoholowym.

Wyniki przeprowadzonego doświadczenia przedstawia poniższa tabela pomiarowa.

TABELA WYNIKÓW POMIARU

Lp	Wielkość zmierzona	Oz	Jedn.	1	2	3	4	5	6
1	Podciśnienie na ssaniu		kG/m^2	0,1	0,1	0,1	0,1	0,05	0,05
2	Nadciśnienie na tłoczeniu		MPa	0,02	0,1	0,2	0,4	0,6	0,7
3	Spadek ciśnienia	Δh	mmHg	95	85	70	45	35	25
4	Moc elektryczna		kW	4,2	4,8	6	7,8	10,2	11,4

Wielkości obliczone w toku przeprowadzonego pomiaru przedstawiono w poniższej tabeli obliczeniowej.

TABELA WIELKOŚCI OBLICZONYCH

Lp	Wielkość obliczona	Oz	Jedn.	1	2	3	4	5	6
1	Podciśnienie na ssaniu		Pa	0,98	0,98	0,98	0,98	0,49	0,49
2	Użyt. wys. podnoszenia	Hu	m	2,54	10,7	20,9	41,3	61,7	71,8
3	Wydajność pompy		m^3/h	30,2	28,6	25,9	20,8	18,3	15,5
4	Moc użyteczna	Nu	kW	0,21	0,83	1,47	2,34	3,08	3,03
5	Sprawność pompy	η	%	5	17	24,5	30	30,2	26,6

Wartości w tabeli wielkości obliczonych otrzymano na podstawie poniższych zależności:

• Podciśnienie na ssaniu - przeliczenie z jednostki kG/m² na Pa...................1 kG/m² = 9,81 Pa

• Użyteczna wysokość podnoszenia. , gdzie we wzorze wyrażono: p_nt - podciśnienie na ssaniu - wartość zmierzona, p_ps - nadciśnienie na tłoczeniu - wartość zmierzona,

• ρ - gęstość cieczy hydraulicznej - 1000 [kg /m³], g - średnie przyspieszenie ziemskie - 9,81 [m/s²],

• e_m - odległość pomiędzy manometrami za i przed pompowymi - 0,5 [m].

• Wydajność pompy wirowej.
  , gdzie we wzorze wyrażono: k - stała o wartości k = 3,1,

• Δh - spadek ciśnienia w układzie hydraulicznym.

• Moc użyteczna pompy wirowej.
  [W], gdzie we wzorze wyrażono: H_U - wartość wcześniej obliczona,

• g - średnia wartość przyspieszenia ziemskiego g = 9,81 m/s²,

• ρ - gęstość lepikiej cieczy hydraulicznej - H₂O - 1000 kg / m³ ,

• V - wydajność pompy - wartość wcześniej obliczona i z tabelaryzowana.

• Sprawność pompy wirowej:
  , gdzie we wzorze wyrażono:

• N_U - moc użyteczna pompy wirowej obliczona z wcześniej podanej zależności.

Przykład obliczenia wartości zamieszczonych w tabeli wyników w pozycji nr 1. z wykorzystaniem wartości zamieszczonych w tabeli pomiarowej w pozycji nr 1, oraz wielkości przyjętych do obliczeń.

1.1. Obliczenie podciśnienia na ssaniu.

1 kG/m² = 9,81 Pa ⇒
[Pa] = 9,81
[kG/m²] =

1.2. Obliczenie użytecznej wysokości podnoszenia.

m

1.3. Obliczenie wydajności pompy wirowej.

k = 3,1

1.4. Obliczenie mocy użytecznej pompy wirowej.

kW

1.5.Obliczenie sprawności pompy wirowej.

%

Wykresy doświadczalnych zależności
= f(Q),
= f(Q), η= f(Q) przedstawiono na stronie następnej.

Wnioski:

Jak widać z wykresów maksymalną wysokość podnoszenia uzyskujemy przy wydajności pompy 15,5
oraz przy maksymalnym poborze mocy. Ze wzrostem wydajności spada wysokość pod-noszenia i moc użyteczna. Sprawność pompy w początkowym okresie rośnie , a następnie spada ze wzrostem wydajności.

---