SZKOŁA GŁÓWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ |
|||||
KATEDRA TECHNIKI POŻARNICZEJ |
LABORATORIUM HYDROMECHANIKI |
||||
Ćwiczenie nr: |
8 |
Pluton: III
Grupa: A |
Imię i nazwisko |
Ocena |
|
Temat: Badanie charakterystyk pomp wirowych odśrodkowych i ich współpracy szeregowej i równoległej. |
|
Miszkin Mariusz |
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
Prowadzący: kpt. mgr inż. Elżbieta Pawlak |
Data wykonania: 2003-03-16 |
Data złożenia: 2003-03-30 |
Wyniki pomiarów:
Pompa pojedyncza
Lp. |
k [%] |
Hs1,, [MPa] |
Ht, [MPa] |
N [ W] |
Uwagi |
1. |
54,8 |
-0,048 |
0,02 |
990 |
|
2. |
54,7 |
-0,045 |
0,025 |
990 |
|
3. |
54,4 |
-0,03 |
0,028 |
990 |
|
4. |
54,1 |
-0,03 |
0,04 |
990 |
|
5. |
53,9 |
-0,028 |
0,05 |
990 |
|
6. |
53,5 |
-0,02 |
0,06 |
1020 |
|
7. |
52,9 |
-0,018 |
0,07 |
1020 |
|
8. |
52,0 |
-0,018 |
0,09 |
1020 |
|
9. |
49,5 |
-0,015 |
0,12 |
1050 |
|
10. |
2,7 |
0 |
0,46 |
540 |
|
Połączenie szeregowe
Lp. |
k [%] |
Hs1 [MPa] |
Ht1, [MPa] |
Ht2, [MPa] |
N [W] |
Uwagi |
1. |
54 |
-0,03 |
0,04 |
0,1 |
1920 |
|
2. |
53,1 |
-0,03 |
0,05 |
0,12 |
2040 |
|
3. |
51 |
-0,025 |
0,08 |
0,2 |
2100 |
|
4. |
48 |
-0,02 |
0,12 |
0,28 |
2160 |
|
5. |
42,8 |
-0,018 |
0,2 |
0,37 |
2160 |
|
6. |
34,7 |
-0,01 |
0,3 |
0,58 |
2220 |
|
7. |
29,1 |
0 |
0,34 |
0,68 |
2100 |
|
8. |
27,0 |
0 |
0,36 |
0,7 |
2040 |
|
9. |
18,9 |
0 |
0,4 |
0,8 |
1860 |
|
10. |
10 |
0 |
0,44 |
0,9 |
1500 |
|
Połączenie równoległe
Lp. |
k [%] |
Hs1 [MPa] |
Hs2 [MPa] |
Ht [MPa] |
N [W] |
Uwagi |
1. |
63,0 |
0 |
0 |
0,32 |
2040 |
|
2. |
38,8 |
0 |
0 |
0,4 |
1860 |
|
3. |
34,1 |
0 |
0 |
0,42 |
1800 |
|
4. |
32,5 |
0 |
0 |
0,42 |
1800 |
|
5. |
28,1 |
0 |
0 |
0,43 |
1680 |
|
6. |
25,2 |
0 |
0 |
0,44 |
1620 |
|
7. |
19,8 |
0 |
0 |
0,45 |
1500 |
|
8. |
18,1 |
0 |
0 |
0,45 |
1440 |
|
9. |
15,7 |
0 |
0 |
0,46 |
1380 |
|
10. |
8,8 |
0 |
0 |
0,46 |
1260 |
|
Obliczenia:
a) Przykładowe obliczenia dla pompy pojedynczej
obliczanie wysokości podnoszenia: Ht = 5 m, Hs = 2,8
obliczenie mocy pojedynczej pompy: gęstość wody γ = 1kg/l, Q = 2,37 l/s, Hp = 7,8
obliczenie sprawności pojedynczej pompy: sprawność silnika ηs = 0,65, moc silnika Ns =
0,99 kW, moc pompy NH = 0,17kW
b) Przykładowe obliczenia dla pomp pracujących równolegle
obliczanie wysokości podnoszenia:
Hu= 43+0 = 43 [m]
obliczenie mocy pomp: gęstość wody γ = 1kg/l, Q = 1,23 l/s, Hu = 43 m
obliczenie sprawności pomp : sprawność silnika ηs = 0,65, moc silnika Ns = 1,68 kW,
moc pompy NH = 0,51 kW
c) Przykładowe obliczenie dla pomp pracujących szeregowo
obliczanie wysokości podnoszenia
Hu= 34+68 = 102 [m]
obliczenie mocy pomp: gęstość wody γ = 1kg/l, Q = 1,28 l/s, Hu = 102 m
obliczenie sprawności pomp: sprawność silnika ηs = 0,65, moc silnika Ns = 2,1 kW,
moc pompy NH = 1,28 kW
Wyniki:
Pompa pojedyncza.
Lp. |
Q [dm3/s] |
Hs,, [msw] |
Ht, [msw] |
Ns [kW] |
Hp, [msw] |
Nh [kW] |
ΗH % |
1. |
2,41 |
-4,8 |
2 |
0,99 |
6,8 |
0,16 |
24,9 |
2. |
2,40 |
-4,5 |
2,5 |
0,99 |
7 |
0,16 |
24,9 |
3. |
2,39 |
-3 |
2,8 |
0,99 |
5,8 |
0,13 |
20,2 |
4. |
2,38 |
-3 |
4 |
0,99 |
7 |
0,16 |
24,9 |
5. |
2,37 |
-2,8 |
5 |
0,99 |
7,8 |
0,18 |
27,9 |
6. |
2,35 |
-2 |
6 |
1,02 |
8 |
0,18 |
27,1 |
7. |
2,32 |
-1,8 |
7 |
1,02 |
8,8 |
0,2 |
30,1 |
8. |
2,28 |
-1,8 |
9 |
1,02 |
10,8 |
0,24 |
36,2 |
9. |
2,17 |
-1,5 |
12 |
1,05 |
13,5 |
0,28 |
41,0 |
10. |
0,11 |
0 |
46 |
0,54 |
46 |
0,05 |
14,2 |
Połączenie szeregowe
Lp. |
Q [dm3/s] |
Hs1 [msw] |
Ht1 [msw] |
Ht2 [msw] |
Ns [kW] |
Hu [msw] |
Nh [kW] |
ΗH % |
1. |
2,37 |
-3 |
4 |
10 |
1,92 |
17 |
0,39 |
31,2 |
2. |
2,33 |
-3 |
5 |
12 |
2,04 |
20 |
0,45 |
33,9 |
3. |
2,24 |
-2,5 |
8 |
20 |
2,1 |
30,5 |
0,67 |
49,1 |
4. |
2,11 |
-2 |
12 |
28 |
2,16 |
42 |
0,86 |
61,2 |
5. |
1,88 |
-1,8 |
20 |
37 |
2,16 |
58,8 |
1,08 |
76,9 |
6. |
1,52 |
-1 |
30 |
58 |
2,22 |
89 |
1,32 |
91,5 |
7. |
1,28 |
0 |
34 |
68 |
2,1 |
102 |
1,28 |
93,7 |
8. |
1,18 |
0 |
36 |
70 |
2,04 |
106 |
1,22 |
92,0 |
9. |
0,83 |
0 |
40 |
80 |
1,86 |
120 |
0,97 |
80,2 |
10. |
0,44 |
0 |
44 |
90 |
1,5 |
134 |
0,57 |
58,5 |
Połączenie równoległe.
Lp. |
Q [dm3/s] |
Hs1 [msw] |
Hs2 [msw] |
Ht [msw] |
Ns [kW] |
Hu [msw] |
Nh [kW] |
ΗH % |
1. |
2,77 |
0 |
0 |
32 |
2,04 |
32 |
0,86 |
64,8 |
2. |
1,70 |
0 |
0 |
40 |
1,86 |
40 |
0,66 |
54,6 |
3. |
1,50 |
0 |
0 |
42 |
1,80 |
42 |
0,61 |
52,1 |
4. |
1,43 |
0 |
0 |
42 |
1,80 |
42 |
0,58 |
49,5 |
5. |
1,23 |
0 |
0 |
43 |
1,68 |
43 |
0,51 |
46,7 |
6. |
1,10 |
0 |
0 |
44 |
1,62 |
44 |
0,47 |
30,7 |
7. |
0,87 |
0 |
0 |
45 |
1,50 |
45 |
0,38 |
38,9 |
8. |
0,79 |
0 |
0 |
45 |
1,44 |
45 |
0,35 |
37,3 |
9. |
0,69 |
0 |
0 |
46 |
1,38 |
46 |
0,31 |
34,5 |
10. |
0,38 |
0 |
0 |
46 |
1,26 |
46 |
0,17 |
20,7 |
4.Wnioski
Przeprowadzone doświadczenie zobrazowało nam pracę różnych układów pomp.
Zauważamy, iż pompy połączone szeregowo charakteryzują się większym ciśnieniem po stronie ssącej, oraz większą wysokością podnoszenia. Natomiast pompy połączone równolegle charakteryzowały się zdwojonym wydatkiem z stosunku do pojedynczej pompy.
Przy współpracy równoległej wysokość podnoszenia jest równa wysokości podnoszenia jednej pompy, a także prawie dwukrotnie wzrasta wysokość podnoszenia. Wykonanie tego ćwiczenia obrazuje nam następujący fakt: chcąc uzyskać duży wydatek na odcinku krótkim stosujemy połączenie równoległe, połączenie szeregowe - jeżeli chcemy podać wodę na dużą odległość.
Wnioski:
Otrzymane wykresy charakterystyk pokazują nam, zależności pomiędzy ciśnieniem, wydajnością, i mocą pompy a jej sprawnością.
Odpowiedni dobór parametrów pracy pompy tj. wydajności i ciśnienia umożliwia uzyskać
jej najlepszą sprawność a zarazem największe oszczędności w czasie eksploatacji.
W przypadku współpracy szeregowej dwóch pomp wydajność ich jest równa wydajności jednej pompy, natomiast wysokość podnoszenia wzrasta prawie że dwukrotnie.
W rzeczywistości występują straty, które wynikają ze wzrostu oporów przepływu, co pociąga
za sobą straty w wysokości podnoszenia.
Zauważyć można, iż przy równoległej współpracy pomp wysokość podnoszenia jest równa wysokości podnoszenia jednej pompy, natomiast wydajność wzrasta prawie dwukrotnie
(wzrost wydajności powoduje wzrost współczynnika oporów przepływu).
Znając te zależności możemy dokonać poprawnego wyboru połączenia pomp o jednakowej charakterystyce w czasie trwania akcji gaśniczej, w zależności od potrzeb. Gdy podajemy wodę
na dużą odległość stosujemy połączenie szeregowe, a jeżeli potrzebny jest duży wydatek wody
na krótkich odcinkach, wykorzystujemy połączenie równoległe.
1