Основные теоретические положения

Исследование объемного регулирования подачи насоса

 

1. Цель работы:

Изучение работы центробежного насоса на различных режимах и построение его характеристики.

 

Основные теоретические положения

 

Насосы - самый распространённый вид вспомогательных механизмов на судах, применяемых в большинстве установок и систем. Основными энергетическими параметрами, характеризующими работу насоса, является подача, напор, мощность, коэффициент полезного действия и угловая скорость вращения рабочего колеса. Судить же о возможностях применения данных насосов в той или иной системе при обеспечении требуемых подачи и напора, а также о величине потребляемой мощности позволяют характеристики, представляющие собой серию кривых, изображающих зависимость напора, коэффициента полезного действия и мощности насоса от подачи при постоянной частоте вращения рабочих колес. Напор насоса может быть определён по энергетическому балансу энергии жидкости на входе и выходе насоса по зависимости:

[дж/кг] (1)

где Р_н, Рв - давление жидкости на выходе и входе в насос, Па

р - плотность перекачиваемой жидкости, кг/м

g - ускорение свободного падения, м/с

Z_B, Z_h - высоты положений сечений всасывающего и нагнета­тельного патрубков насоса, мм С_и, С_в - скорость жидкости на входе и входе в насос, м/с. Давление жидкости на выходе и входе в насос определяются с помощью манометра и вакуумметра

(2)

где Р_А - атмосферное давление, Па

Р_м - манометрическое давление жидкости на выходе из насоса, Па Р_вак - вакуумметрическое давление жидкости на входе в насос, Па. После подстановки (2) в (1) получаем следующее выражение для

определения напора насоса:

(3)

Полезная мощность, развиваемая насосом, может быть определена по зависимости:

[Вт] (4)

где Q - подача насоса, м /с.

Отношение полезной мощности N к потребляемой мощности представляет собой коэффициент полезного действия

(5)

Коэффициент полезного действия насоса можно выразить через его составляющие

где η_Г - гидравлический к.п.д., %

η_О - объёмный к.п.д., %

η_М - механический к.п.д., %

Для насосов, снабженных мотор-весами, потребляемую мощность можно определить по зависимости

где Р - груз на чашке весов, н

l - плечо мотор-весов, м

ω - угловая скорость вращения вала, 1/с

Для насосов без мотор-весов потребляемую мощность можно определить с учётом потерь на электропривод по зависимости

(6)

где U - напряжение на клеммах электродвигателя, в

I - сила тока, протекающего через электродвигатель, А.