1. Cel ćwiczenia.

Celem ćwiczenia było bliższe zapoznanie się z procesem zasysania wody oraz określenie charakterystyki pompy próżniowej Q_p = f(∆p) i charakterystyki nieszczelności Q_n = f(∆p), teoretycznego czasu ssania i rzeczywistego czasu ssania na podstawie zarejestrowanych nieustalonych przebiegów zmian ciśnienia w rozpatrywanym układzie. Wykonać zassanie wody ze zbiornika przy układzie szczelnym, układzie z małą nieszczelnością oraz średnią nieszczelnością .

2. Stanowisko pomiarowe.

Pomiary polegały na zasysaniu powietrza do zbiornika pomiarowego przez pompę próżniową przy pełnej szczelności układu oraz stosując w badanym układzie nieszczelności (symulowane przez specjalny zawór), Nieszczelności uzyskujemy stosując wkładki z metalu z wydrążonym otworem (małym, średnim). Przy pomocy zainstalowanego czujnika wielkość podciśnienia zostaje przeliczona przy pomocy impulsu na miernik, a z miernika na rejestrator. Rejestratorem jest program komputerowy GENIE 3.0. Otrzymane w programie MS EXEL wykresy przedstawiają wykres ciśnienia w zbiorniku w funkcji czasu ∆p = f(t) . Są one podstawą do dalszych obliczeń, których rezultatem będzie poszukiwana charakterystyka pompy próżniowej i nieszczelności.

Stanowisko pomiarowe jest również wzbogacone w rtęciowy manometr różnicowy, na którym dokonujemy dodatkowego odczytu podciśnienia w rurze ssawnej .

S c h e m a t s t a n o w i s k a p o m i a r o w e g o

3. Wyniki pomiarów.

W ćwiczeniu wykonaliśmy trzy próby:

1/ przy pełnej szczelności układu,

2/ przy średniej nieszczelności,

3/ przy małej nieszczelności.

Przykładowe obliczenia.

1/ Dla układu szczelnego

x₁ = x₂ = x₃ = 20 mm x₄= 30mm x₅ = 40 mm

y₁ = 35 mm y₂ = 21 mm y₃ = 12 mm

y₄ = 11 mm y₅ = 7 mm

gdzie:

R = 287 J/kg K

T = 293 K

D l a u k ł a d u s z c z e l n e g o
L.p.
1.	200	48,50
2.	400	29,13
3.	600	16,65
4.	700	10,17
5.	800	4,85

2/ Przy średniej nieszczelności

x₁ = x₂ = x₃=x₅ = 20 mm x₄ = 30 mm

y₁ = 7 mm y₂ = 14 mm y₃ = 14 mm y₄ = 20 mm y₅ = 15 mm

Średnia n i e s z c z e l n o ś ć
L.p.	∆p [hPa]	[hPa/s]	Qn[kg/s]
1.	100	11,66
2.	300	23,33
3.	400	23,33
4.	500	25,52
5.	700	25,00

3/ Przy małej nieszczelności

x₂ = x₃ = x₅ = 20 mm x₁= x₄ = 30 mm

y₁ = 12 mm y₂ = 15 mm y₃ = 16 mm y₄ = 22 mm y₄ = 15 mm

Mała n i e s z c z e l n o ś ć
L.p.	∆p [hPa]	[hPa/s]	Qn[kg/s]
1.	100	13,89
2.	300	17,36
3.	400	18,52
4.	600	16,98
5.	700	17,36

4. Wykresy ∆p = f(t) , ∆p = f(Q) - Załączniki.

5. Wnioski.

1. Wzrost nieszczelności powoduje spadek wartości uzyskanego podciśnienia,

- układ szczelny po 50 s ∆p = 820 hPa

- mała nieszczelność po 50 s ∆p = 150 hPa

- średnia nieszczelność po 50 s ∆p około 0 hPa

2. Im większa nieszczelność układu, tym mniejsza wysokość ssania pompy. Pomijając straty liniowe oraz miejscowe teoretyczna wysokość ssania
   po 50 s jest odpowiednio dla :

- całkowitej szczelności

- małej nieszczelności

- średniej nieszczelności zassanie wody ze zbiornika jest niemożliwe

3. Czas zasysania i wielkość uzyskanego podciśnienia zależą od stopnia szczelności układu.

Ze sporządzonych wykresów charakterystyki pompy
i charakterystyk nieszczelności
zauważymy, że:

1. Wydatek pompy maleje wraz ze wzrostem podciśnienia.

2. Wraz ze wzrostem nieszczelności układu rośnie wydatek nieszczelności.

3. W badanym przez nas układzie najwyższe podciśnienie uzyskaliśmy przy najmniejszej nieszczelności , co stanowi potwierdzenie wniosków opracowanych na podstawie wzorcowych pomiarów.

4. Niedokładność pomiarów, a tym samym otrzymanych charakterystyk nieszczelności wynika z braku zsynchronizowania włączenia pompy i układu rejestrującego pomiary.

W praktyce nieszczelności mają bardzo duży wpływ na proces zasysania wody, przy małych nieszczelnościach przy niewielkich wysokościach ssania możliwe jest zassanie wody. Przy większych nieszczelnościach i dużych wysokościach ssania zassanie wody ze zbiornika jest niemożliwe. Najczęściej nieszczelności występują na łącznikach linii ssawnej, wężach ssawnych nieszczelności układu wodno - pianowego, nieszczelności na dławicach pompy.

SZKOŁA GŁOWNA SŁUŻBY POŻARNICZEJ
KATEDRA TECHNIKI POŻARNICZEJ		LABORATORIUM HYDROMECHANIKI
Ćwiczenie nr 13 Temat: Badanie procesu zasysania wody	Pluton I	wykonał: asp. Stanisław Trocki
				Grupa: A
Prowadzący: bryg. mgr inż. Wojciech Zegar	Data wykonania: 17.03.2002r	Data złożenia:	Ocena:

---