pompy, Studia Politechnika Wydział Mechaniczny, studia, Sem III, SEMESTR III, płyny, laboratorium, ...
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
KATEDRATERMODYNAMIKIIMECHANIKIPŁYNÓW
LABORATORIUMMECHANIKIPŁYNÓW
wiczenienr
Temat:
Badaniepompwirowych:
a)wyznaczaniecharakterystykipompy,
b)badaniewspółpracyrównoległejpomp,
c)badaniewspółpracyszeregowejpomp
opracowała:drin».M.Kołodziejczyk
1Cel¢wiczenia
Celem¢wiczeniajestzapoznaniesi¦zmetodamibadaniapompwirowych,awszczegól-
no±ci:
a)do±wiadczalnewyznaczeniepodstawowychcharakterystykpompy,
b)do±wiadczalneokre±lenieł¡cznejcharakterystykidwurównoleglewspółpracuj¡cych
pomp,
c)do±wiadczalnewyznaczenieł¡cznejcharakterystykidwuszeregowowspółpracuj¡cych
pomp.
2Wprowadzenie
Maszynyprzepływowe
mo»napodzieli¢na:
silniki
(turbiny,wiatraki),przetwarzaj¡ce
energi¦przepływaj¡cegoprzezniepłynunau»ytkow¡energi¦mechaniczn¡oraz
maszyny
robocze
(pompy,wentylatory,spr¦»arki),któreprzetwarzaj¡dostarczon¡donichenergi¦
naprzyrostenergiipłynu.
2.1Klasyfikacjaizasadadziałaniapomp
Pompy
nale»¡dogrupymaszynzwanychprzeno±nikamicieczy.Działaniepompypolega
nawytworzeniuró»nicyci±nie«pomi¦dzystron¡ssawn¡(wlotemdopompy)atłoczn¡(wy-
lotemzpompy).Wzale»no±ciodsposobuwytworzeniatejró»nicymo»napodzieli¢pompy
na:
wyporowe
i
wirowe
.
Działanie
pompwyporowych
poleganawypieraniuokre±lonejilo±cicieczyzobszaru
ssawnegodoobszarutłocznegowwynikuodpowiedniegoruchu(przesuni¦cia,obrotu)ele-
menturoboczego(tłoka,skrzydełka,wirnika).Obszaryssawnyitłocznymusz¡by¢szczelnie
oddzielone.Przykładamipompwyporowychs¡pompy:tłokowe,przeponowe,z¦bate,±rubo-
we.
Zasadadziałania
pompwirowych
poleganapowi¦kszaniuprzezwirnikpompykr¦tu
lubkr¡»eniaprzepływaj¡cejcieczy.Wzale»no±ciodsposobupowi¦kszaniaenergiicieczy
pompywirowedzielisi¦na
pompykr¦tne
i
pompykr¡»eniowe
.
Pompykr¦tne
posiadaj¡wirnikoodpowiednioukształtowanychłopatkach.Wytworzo-
nepodci±nienieuwlotudopompypowodujezasysaniecieczyawirnikprzekazujeenergi¦
przepływaj¡cejcieczyzwi¦kszaj¡cjejkr¦t(momentp¦du).
Pompykr¦tnema»napodzieli¢na:
–pompyod±rodkoweowypływiepromieniowymzwirnika,
–pomyhelikoidalneouko±nymprzepływieprzezwirnik,
–pompydiagonalneoprzepływiepromieniowo-osiowym,
–pompy±migłoweoosiowymprzepływieprzezwirnik.
Zasadadziałania
pompkr¡»eniowych
poleganatym,»enast¦pujewnichzwi¦kszenie
kr¡»enia(cyrkulacji)cieczywobr¦biewirnikalubmajegoobwodziewwynikudziałania
momentuprzekazywanegoprzezwirnik.
Dopompkr¡»eniowychnale»¡:
–pompyzbocznymikanałami,
–pompyperyferalne,
–pompyzpier±cieniemwodnym.
Wprzeciwie«stwiedopompwirowychkr¦tnychpompykr¡»enioweposiadaj¡(podobniejak
pompywyporowe)zdolno±¢dosamozasysania,tj.zdolno±¢usuwaniapowietrzazprzewodu
ssawnegoinast¦pniezasysaniacieczy.
2.1.1Pompaod±rodkowa
Pompaod±rodkowajestpomp¡wirow¡kr¦tn¡.Podczasprzepływuprzezwirnikzodpowied-
nioukształtowanymiłopatkamicieczdoznajeprzyrostumomentup¦duienergiikinetycznej
orazpotencjalnejci±nienia.Dalszazamianaenergiikinetycznejnaenergi¦potencjaln¡ci-
±nieniazachodziwkierownicyidyfuzorzewylotowym.
Wpompachwirowychod±rodkowychskładowamerydionalna(południkowa)pr¦dko±cina
wylociemakierunekpromieniowy.Poni»ejprzedstawionyzostałprzykładkonstrukcjipompy
od±rodkowej.
Rysunek1:[PoradnikIn»ynieraMechanika–WNT]
Pompykr¦tneniemaj¡zdolno±cisamozasysaniaiprzeduruchomieniemmusz¡by¢zale-
wane.
2.1.2Pompakr¡»eniowazbocznymikanałamipier±cieniowymi
Poni»szyrysunekprzedstawiabudow¦pompysamozasysaj¡cejzbocznymikanałamipier-
±cieniowymi.Wirnik1obracasi¦wkadłubie2mi¦dzydwiema±cianamibocznymizotwo-
rami:ssawnym5itłocznym6.Nazewn¦trznymobwodzieobu±cianznajduj¡si¦kanały
pier±cieniowe7i8.Przyobrociewirnikaprzestrzeniemi¦dzyłopatkowezwi¦kszaj¡si¦przy
zwi¦kszeniuprzekrojówkanałówbocznychanast¦pniezmniejszaj¡si¦,gdykanałyboczne
zanikaj¡.Okresowezwi¦kszenieprzestrzenipowodujezasysaniepowietrzaprzezotwórssaw-
ny,azmniejszanie–wytłaczanieprzezotwór6.Pousuni¦ciupowietrzazprzewodussawnego
pompatłoczyciecz.
Rysunek2:[St¦pniewskiM.:
Pompy–
WNT,W-wa,1985]
Pompysamozasysaj¡cezbocznymikanałamipier±cieniowymis¡budowanejakojedno-i
kilkustopnioweowydajno±cido40
m
3
/h
iosi¡gaj¡sprawno±¢
=0
.
25
÷
0
.
4.Przyrostenergii
wpompiejestznaczny.Wysoko±¢podnoszeniajestok.2.5razawi¦kszani»wporównywalnej
podwzgl¦demkonstrukcjipompieod±rodkowej.
2.2Wielko±cipodstawowe
Zpraktykiwiadomo,»epompypracuj¡zwykleprzyobci¡»eniachodbiegaj¡cychodtych,
dlaktórychjezaprojektowanoiprzyktórychposiadaj¡najwy»sz¡sprawno±¢.Wynikatoz
samoregulacyjnejwła±ciwo±cipompwirowych.Wsposóbsamoczynnydostrajaj¡si¦onedo
zmianyoporówsieci,dlategodlawła±ciwegodoboruieksploatacjipompynale»yzna¢nie
tylkojejparametryznamionowealeijejpełn¡charakterystyk¦.
Charakterystykapompy
–togeometrycznyobrazzale»no±cimi¦dzywielko±ciami
okre±laj¡cymijejpodstawowewłasno±cieksploatacyjne;s¡to:wysoko±¢podnoszenia
H
,
wydajno±¢
Q
,moc
N
isprawno±¢
.
Terminem
wydajno±¢
Q
okre±lasi¦strumie«obj¦to±cilubmasy(nat¦»enieprzepływu,
wydatek)podawanyprzezpomp¦doprzewodutłocznego.
Rysunek3:Króciecssawnyitłocznypompywirowej[St¦pniewskiM.:
Pompy–
WNT,W-wa,
1985]
Manometrycznawysoko±¢podnoszenia
H
m
pompy–towysoko±¢przyrostuci±nie-
niapomi¦dzykró¢cemssawnymatłocznympompy.Okre±laj¡zwi¡zek:
H
m
=
p
t
−
p
s
g
+
4
z,
[
m
]
,
(1)
gdzie
p
t
−
p
s
–jestró»nic¡ci±nie«statycznychwprzekrojachkró¢ca
tłocznego
p
t
ikró¢cassawnego
p
s
pompy,[
N/m
2
],
4
z
–toodległo±¢pionowaprzekrojówodbioruci±nieniawkró¢cutłocznym
issawnympompy,[
m
],
g
–jestci¦»aremwła±ciwympompowanejcieczy,[
N/m
3
].
U»yteczna(efektywna)wysoko±¢podnoszenia
H
pompyokre±lonajestzale»no±ci¡:
2
g
,
[
m
]; (2)
symbole
c
t
i
c
s
oznaczaj¡odpowiedniopr¦dko±ci±redniewkró¢cutłocznymikró¢cussawnym
pompy.Wzór(2)opisujewysoko±¢przyrostuenergiipompowanejcieczypomi¦dzywlotemi
wylotempompy(inaczej–przyrostenergiiprzypadaj¡cynaci¦»arjednostkowy).
g
+
4
z
+
c
2
t
−
c
2
s
H
=
p
t
−
p
s
[ Pobierz całość w formacie PDF ]