Grupa 13/1
WIMiR AiR
Napędy i sterowanie hydrauliczne
Laboratorium 1
Wyznaczanie charakterystyk statycznych pomp wyporowych na przykładzie pompy zębatej i pompy łopatkowej
Dane techniczne omawianych pompa
Pompa zębata 2PZ4-8/28-2-5-4-5
Pompa łopatkowa PV2V3-31/12R1MC100A1
Schemat stanowiska i wykorzystane zależności pomiędzy wielkościami
$${\eta = \eta_{\text{vp}} \bullet \eta_{\text{mn}}\backslash n}{\eta = \frac{N_{\text{wy}}}{N_{\text{we}}} = \frac{Q \bullet P}{N_{\text{el}} \bullet \eta_{\text{el}}} \bullet 100\%}$$
P = PT − PS
$${\left\lbrack \frac{dm^{3}}{\min} \right\rbrack = A \bullet \left\lbrack V \right\rbrack + B\backslash n}{2.02V - 0\frac{dm^{3}}{\min}\backslash n}{6.82V - 10\frac{dm^{3}}{\min}\backslash n}{\left\{ \begin{matrix}
0 = 2.02 \bullet A + B \\
10 = 6.82 \bullet A + B \\
\end{matrix} \right.\ \backslash n}{A = 2.083\backslash n}{B = 4.208\backslash n}{\left\lbrack \frac{dm^{3}}{\min} \right\rbrack = 2.083 \bullet \left\lbrack V \right\rbrack + 4.208}$$
ηel = 0.9
Pompa zębata
PT [bar] | PS [bar] | ∆P [bar] | Nel [kW] | Q [V] | Q[dm3/min] | η [%] |
---|---|---|---|---|---|---|
10 | 1,5 | 8,5 | 1,05 | 6,81 | 9,97723 | 8,974228 |
20 | 1,5 | 18,5 | 1,22 | 6,77 | 9,89391 | 16,67007 |
30 | 1,5 | 28,5 | 1,43 | 6,75 | 9,85225 | 21,81734 |
40 | 1,5 | 38,5 | 1,63 | 6,73 | 9,81059 | 25,74695 |
50 | 1,5 | 48,5 | 1,81 | 6,72 | 9,78976 | 29,14692 |
60 | 1,5 | 58,5 | 2 | 6,7 | 9,7481 | 31,68133 |
70 | 1,5 | 68,5 | 2,22 | 6,69 | 9,72727 | 33,34925 |
80 | 1,5 | 78,5 | 2,42 | 6,68 | 9,70644 | 34,98418 |
90 | 1,5 | 88,5 | 2,63 | 6,67 | 9,68561 | 36,21362 |
100 | 1,5 | 98,5 | 2,79 | 6,66 | 9,66478 | 37,91242 |
110 | 1,5 | 108,5 | 3,05 | 6,66 | 9,66478 | 38,20141 |
120 | 1,5 | 118,5 | 3,27 | 6,66 | 9,66478 | 38,91527 |
130 | 1,5 | 128,5 | 3,48 | 6,66 | 9,66478 | 39,65275 |
140 | 1,5 | 138,5 | 3,7 | 6,66 | 9,66478 | 40,19736 |
150 | 1,5 | 148,5 | 3,93 | 6,65 | 9,64395 | 40,48987 |
160 | 1,5 | 158,5 | 4,13 | 6,65 | 9,64395 | 41,12365 |
170 | 1,5 | 168,5 | 4,35 | 6,3 | 8,9149 | 38,36937 |
180 | 1,5 | 178,5 | 4,56 | 4,11 | 4,35313 | 18,93357 |
Zależność natężenia przepływu Q od P
Zależność mocy elektrycznej Nel od P
Zależność sprawności η od P
Pompa łopatkowa
PT [bar] | PS [bar] | ∆P [bar] | Nel [kW] | Q [V] | Q[dm3/min] | η [%] |
---|---|---|---|---|---|---|
10 | 1,4 | 8,6 | 1,28 | 7,82 | 12,08106 | 9,018847 |
20 | 1,4 | 18,6 | 1,53 | 7,69 | 11,81027 | 15,95287 |
30 | 1,4 | 28,6 | 1,74 | 7,59 | 11,60197 | 21,18878 |
40 | 1,4 | 38,6 | 2 | 7,48 | 11,37284 | 24,38842 |
50 | 1,4 | 48,6 | 2,23 | 7,38 | 11,16454 | 27,03521 |
60 | 1,4 | 58,6 | 2,49 | 7,26 | 10,91458 | 28,54058 |
70 | 1,4 | 68,6 | 2,73 | 7,09 | 10,56047 | 29,48507 |
80 | 1,4 | 78,6 | 2,53 | 5,76 | 7,79008 | 26,89066 |
90 | 1,4 | 88,6 | 2,19 | 3,65 | 3,39495 | 15,26091 |
95 | 1,4 | 93,6 | 1,95 | 2,9 | 1,8327 | 9,7744 |
Zależność natężenia przepływu Q od P
Zależność mocy elektrycznej Nel od P
Zależność sprawności η od P
Wnioski
Natężenie przepływu nieznacznie opada ze wzrostem ciśnienia, znacznie wolniej dla pompy zębatkowej. Po przekroczeniu pewnej granicznej wartości ciśnienia wydajność obu pomp zaczyna gwałtownie spadać.
Wraz ze wzrostem ciśnienia pobór mocy elektrycznej rośnie. W przypadku pompy łopatkowej po osiągnięciu krytycznej wartości ciśnienia pobór mocy zaczyna spadać.
Sprawność obu pomp rośnie wraz ze wzrostem generowanego ciśnienia tłocznego. Po osiągnięciu wartości granicznej (dla pompy zębatej ok. 40%, a dla łopatkowej ok. 30%) sprawność gwałtownie spada.