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. |
|
Piotr Kłonowski |
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
|
|
|
|
||
Prowadzący: kpt. mgr inż. Elżbieta Pawlak |
Data wykonania: 2002-03-03 |
Data złożenia: 2002-03-17 |
Wstęp.
Celem ćwiczenia jest określenie charakterystyk pomp wirowych odśrodkowych pracujących pojedynczo oraz współpracujących szeregowo.
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.
Wyniki pomiarów:
dla pojedynczej pompy
Lp. |
Q [dm3/s] |
Hs,, [m] |
Ht, [m] |
Ns [ W] |
Uwagi |
1. |
2,32 |
-2,5 |
5 |
0,99 |
|
2. |
2,12 |
-2,0 |
14 |
1,05 |
|
3. |
1,84 |
-1,5 |
22 |
1,1 |
|
4. |
1,55 |
-0,5 |
28 |
1,1 |
|
5. |
1,2 |
-0,05 |
35 |
1,05 |
|
6. |
0,88 |
0,05 |
40 |
0,96 |
|
7. |
0,572 |
0,06 |
41,5 |
0,81 |
|
8. |
,0338 |
0,1 |
42,5 |
0,69 |
|
9. |
0,18 |
0,15 |
46 |
0,60 |
|
szeregowe połączenie pomp
Lp. |
Q [dm3/s] |
Hs,, [m] |
Ht1, [m] |
Ht1+2, [m] |
Ns |
Uwagi |
1. |
2,44 |
-3 |
0 |
4 |
0,99 |
|
2. |
2,12 |
-2 |
12 |
26 |
1,08 |
|
3. |
1,8 |
-2 |
22 |
45 |
1,1 |
|
4. |
1,52 |
-1 |
30 |
56 |
1,1 |
|
5. |
1,2 |
0 |
36 |
68 |
1,05 |
|
6. |
0,89 |
0,1 |
40 |
78 |
0,96 |
|
7. |
0,58 |
0,1 |
44 |
86 |
0,82 |
|
8. |
0,36 |
0,2 |
46 |
90 |
0,69 |
|
9. |
0,17 |
0,2 |
47 |
92 |
0,6 |
|
Równoległe połączenie pomp
Lp. |
Q [dm3/s] |
Hs1,, [m] |
Hs2,, [m] |
Ht, [m] |
Ns |
Uwagi |
1. |
4,36 |
-3 |
0 |
10 |
1,05 |
|
2. |
3,96 |
-2 |
0 |
16 |
1,08 |
|
3. |
3,52 |
-2 |
0 |
22 |
1,08 |
|
4. |
3,07 |
-1 |
0 |
28 |
1,08 |
|
5. |
2,62 |
0 |
0 |
32 |
1,05 |
|
6. |
2,18 |
0,1 |
0 |
36 |
1,02 |
|
7. |
1,71 |
0,1 |
0 |
40 |
0,96 |
|
8. |
1,32 |
0,1 |
0 |
42 |
0,87 |
|
9. |
0,87 |
0,1 |
0 |
44 |
0,75 |
|
10. |
0,37 |
0,1 |
0 |
46 |
0,63 |
|
Obliczenia:
obliczanie wysokości podnoszenia
Ht = 5
Hs = -2,5
przeliczenie mocy silnika
35 W · 10 · 3 = 780 W = 1,05 kW
obliczenie mocy pojedynczej pompy:
gęstość wody γ = 1kg/l
wydajność Q = 2,32 l/s
wysokość podnoszenia Hp = 7,5
obliczenie sprawności pojedynczej pompy:
sprawność silnika ηs = 0,95
moc silnika Ns = 0,99 kW
moc pompy NH =
obliczenie mocy pomp pracujących szeregowo:
gęstość wody γ = 1kg/l
wydajność Q = 2,44 l/s
wysokość podnoszenia Hp = 7 m
obliczenie sprawności pomp w połączeniu szeregowym:
sprawność silnika ηs = 0,95
moc silnika Ns = 0,99 kW
moc pompy NH = 0,16 kW
Wyniki obliczeń:
Dla pojedynczej pompy
Lp. |
Q [dm3/s] |
Hs,, [m] |
Ht, [m] |
Ns [kW] |
Hp, [m] |
Nh [kW] |
ηH |
1. |
2,32 |
-2,5 |
5 |
0,99 |
7,50 |
0,17 |
0,18 |
2. |
2,12 |
-2,0 |
14 |
1,05 |
16,00 |
0,33 |
0,33 |
3. |
1,84 |
-1,5 |
22 |
1,1 |
23,50 |
0,42 |
0,41 |
4. |
1,55 |
-0,5 |
28 |
1,1 |
28,50 |
0,43 |
0,41 |
5. |
1,2 |
-0,05 |
35 |
1,05 |
35,05 |
0,41 |
0,41 |
6. |
0,88 |
0,05 |
40 |
0,96 |
39,95 |
0,34 |
0,38 |
7. |
0,572 |
0,06 |
41,5 |
0,81 |
41,44 |
0,23 |
0,30 |
8. |
,0338 |
0,1 |
42,5 |
0,69 |
42,40 |
0,01 |
0,02 |
9. |
0,18 |
0,15 |
46 |
0,60 |
45,85 |
0,08 |
0,14 |
Dla połączenia szeregowego
Lp. |
Q [dm3/s] |
Hs,, [m] |
Ht, [m] |
Ns [kW] |
Hp, [m] |
Nh [kW] |
ηH |
1. |
2,44 |
-3 |
4 |
0,99 |
7,0 |
0,17 |
0,18 |
2. |
2,12 |
-2 |
26 |
1,08 |
28,0 |
0,58 |
0,57 |
3. |
1,8 |
-2 |
45 |
1,1 |
47,0 |
0,83 |
0,79 |
4. |
1,52 |
-1 |
56 |
1,1 |
57,0 |
0,85 |
0,81 |
5. |
1,2 |
0 |
68 |
1,05 |
68,0 |
0,80 |
0,80 |
6. |
0,89 |
0,1 |
78 |
0,96 |
77,9 |
0,68 |
0,75 |
7. |
0,58 |
0,1 |
86 |
0,82 |
85,9 |
0,49 |
0,63 |
8. |
0,36 |
0,2 |
90 |
0,69 |
89,8 |
0,32 |
0,48 |
9. |
0,17 |
0,2 |
92 |
0,6 |
91,8 |
0,15 |
0,27 |
Dla połączenia równoległego
Lp. |
Q [dm3/s] |
Hs,, [m] |
Ht, [m] |
Ns [kW] |
Hp, [m] |
Nh [kW] |
ηH |
1. |
4,36 |
-3 |
10 |
1,05 |
13 |
0,56 |
0,56 |
2. |
3,96 |
-2 |
16 |
1,08 |
18 |
0,70 |
0,68 |
3. |
3,52 |
-2 |
22 |
1,08 |
24 |
0,83 |
0,81 |
4. |
3,07 |
-1 |
28 |
1,08 |
29 |
0,87 |
0,85 |
5. |
2,62 |
0 |
32 |
1,05 |
32 |
0,82 |
0,82 |
6. |
2,18 |
0,1 |
36 |
1,02 |
35,9 |
0,77 |
0,79 |
7. |
1,71 |
0,1 |
40 |
0,96 |
39,9 |
0,67 |
0,73 |
8. |
1,32 |
0,1 |
42 |
0,87 |
41,9 |
0,54 |
0,66 |
9. |
0,87 |
0,1 |
44 |
0,75 |
43,9 |
0,37 |
0,53 |
10. |
0,37 |
0,1 |
46 |
0,63 |
45,9 |
0,17 |
0,28 |
6.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.
5