Материал: Практикум по напорной гидравлике и гидромашинам учебное пособие

Описание установки

Установка с замкнутой схемой циркуляции жидкости (рис. 49) включает в себя: электродвигатели, испытываемый центробежный насос, бак, всасывающий и нагнетательный трубопроводы, вентиль изменения расхода, вакуумный насос, контрольно-измерительную аппаратуру (манометр и вакуумметры, диафрагму с подключенным к ней дифференциальным манометром и тахометр, пульты включения электропитания центробежного и вакуумного насосов) [6, 31].





Рис. 49. Схема установки для кавитационных испытаний насоса

Цель работы

1. 
   Убедиться на практике в существовании явления кавитации в центробежном насосе и уяснить причины ее возникновения.
   
2. 
   Освоить методику кавитационных испытаний центробежного насоса.
   
3. 
   Получить в результате испытаний кавитационную характеристику насоса.
   

Порядок выполнения работы и обработка опытных данных

1. 
   Включить насос и обеспечить заданную минимальную подачу вентилем изменения расхода, предварительно определив для нее примерный перепад давлений на дифманометре h, мм рт. ст., из формулы (61).
   
2. 
   Уменьшать ступенчато давление на входе в насос включением вакуумного насоса, начиная с давления, заведомо исключающего кавитацию, и заканчивая при резком падении напора, обеспечивая при этом Q_i = const и снимая на каждой ступени показания манометра, вакуумметров, дифманометра и тахометра. Результаты измерений занести в табл. 16.
   
3. 
   Повторить пункты 1 и 2 для номинальной и максимальной подачи.
   
4. 
   Вычислить параметры, необходимые для построения частной кавитационной характеристики: подачу насоса Q, л/с, ‒ по формуле (61); скорости во всасывающем и напорном трубопроводах υ_вс и υ_н ‒ по формулам (62) и (63), принимая диаметры трубопроводов из табл. 12 и переведя для этого Q в м³/с; напор насоса Н ‒ по формуле (53), имея в виду, что z_м = 0,50 м; кавитационный запас h_оп ‒ по формуле (71), принимая давление насыщенных паров p_н.п. по табл. 14 для заданной температуры жидкости.
   

5. 
   Построить по результатам табл. 16 частные кавитационные характеристики Н_i= f (Δh) (см. рис. 48) для минимальной, номинальной и максимальной подач насоса.
   
6. 
   Для получения кавитационной характеристики h_доп = f (Q) необходимо по каждой частной кавитационной характеристике H_i= f (h) определить допускаемый кавитационный запас h_доп = Аh_кр, предварительно определив критический кавитационный запас h_кр по падению напора на 2 % на кривой H_i= f (h) и коэффициент кавитационного запаса A = f (h_кр ) из табл. 15.
   
7. 
   Результаты расчетов по п. 6 свести в табл. 17 и построить по данным этой таблицы кавитационную характеристику h_доп = f (Q) (см. рис. 47).
   
8. 
   Сформулировать заключение и сделать выводы по проделанной работе.
   

Результаты измерений и вычислений по лабораторной работе № 12 для построения частных кавитационных характеристик насоса …

Данные для построения

1. 
   Для вращения камеры навести мышь на свободную область (не на установку!), нажать левую кнопку и осуществить перемещение мыши – камера будет вращаться вокруг установки. Приближе- ние/отдаление камеры осуществляется с помощью колеса прокрутки мыши.
   
2. 
   Для выбора марки центробежного насоса щелкнуть по нему левой кнопкой мыши. В появившемся списке выбрать одну из 6 предложенных марок насосов.
   
3. 
   Для запуска/остановки двигателя щелкнуть левой кнопкой мыши по пульту на передней стороне соответствующего двига- теля.
   
4. 
   Для приближения камеры к основным элементам установки (стрелочным измерительным приборам, дифференциальному мано- метру и пр.) щелкнуть по ним левой кнопкой мыши. Для возвра- та камеры в исходное положение использовать правую кнопку мыши.
   
5. 
   Для регулирования вентиля изменения расхода пользоваться левой и правой кнопками мыши.
   
6. 
   Для возврата установки в исходное состояние исполь- зовать соответствующую кнопку в правом верхнем углу эк- рана.
   

Основные контрольные вопросы к лабораторной работе № 12

1. 
   Что такое кавитация, каковы ее внешние признаки?
   
2. 
   Что называется кавитационным запасом h и как его определить при испытаниях?
   
3. 
   Что называется критическим кавитационным запасом h_кр?
   
4. 
   Что называется допускаемым кавитационным запасом h_доп?
   
5. 
   Приведите формулу Руднева для определения критического кавитационного запаса.
   
6. 
   Что такое высота всасывания и как она связана с кави- тацией?
   
7. 
   Что называется кавитационной характеристикой и как она изображается графически?
   
8. 
   Что называется частной кавитационной характеристикой и как ее получить при испытаниях?
   
9. 
   Каков порядок работы при снятии частной кавитационной харак- теристики?
   
10. 
    Как получают кавитационную характеристику центробежного насоса?
    

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. 
   Альтшуль, А.Д. Гидравлические сопротивления / А.Д. Альтшуль. М.: Недра, 1982. 224 с.
   
2. 
   Альтшуль, А.Д. Гидравлика и аэродинамика / А.Д. Альтшуль, Л.С. Животовский, Л.П. Иванов. М.: Стройиздат, 1987. 414 с.
   
3. 
   Богомолов, А.И. Гидравлика / А.И. Богомолов, К.А. Михайлов. М.: Стройиздат, 1972. 648 с.
   
4. 
   Гидравлические расчеты водосбросных гидротехнических сооружений: справочное пособие. М.: Энергия, 1988. 624 с.
   
5. 
   Гиргидов, А.Д. Механика жидкости и газа (гидравлика): учебник для вузов / А.Д. Гиргидов. 2-е изд., испр. и доп. СПб.: СПбГПУ, 2003. 545 с.
   
6. 
   Казарян, С.М. Лабораторный практикум по гидравлике, гидравлическим машинам и гидроприводам: учеб. пособие для вузов
   

7. 
   Свид. о государственной регистрации программы для ЭВМ 2010610735 РФ. Виртуальная лабораторная работа «Измерение гидростатического давления, экспериментальное подтверждение уравнения гидростатики и закона Паскаля» / Е.Н. Коноплев, И.В. Образцов; заявитель и правообладатель ГОУ ВПО ТвГТУ (RU). Заявка № 2009616650; заявл. 25.11.2009; опубл. 22.01.2010. 1 с.
   
8. 
   Свид. о государственной регистрации программы для ЭВМ 2010610893 РФ. Виртуальная лабораторная работа «Изучение относительного покоя жидкости при вращательном движении»