Описание установки. Экспериментальные исследования проводятся на лабораторной установке, представленной на рис

Экспериментальные исследования проводятся на лабораторной установке, представленной на рис. 12.2. Она состоит из бака 1, заполненного водой, центробежного насоса 2 с электродвигателем 3, ваттметра 4, всасывающего трубопровода 5, вентилей 6 и 11, вакуумметра 7, манометра 8, напорного трубопровода 9, расходомера турбинного 10 и вакуум-насоса 12 (рис. 12.2).

Во время проведения опытов в баке 1 с помощью вакуум-насоса 12 создается разрежение. Подача воды осуществляется насосом типа “КАМА-3”. Внутренний диаметр всасывающего и нагнетающего трубопроводов равен 0,018 м. Расход воды измеряется с помощью турбинного расходомера 10.

Проведение опытов и измерения

1. Проверяется герметичность всех соединений насосной установки. Полностью открывается вентиль 6 на всасывающем трубопроводе 5 (рис. 12.2).

Рис. 12.2. Схема установки для снятия кавитационной характеристики центробежного насоса

2. Полностью закрывается вентиль 11 и включается центробежный насос.

3. Частично открывается вентиль 11 и устанавливается заданный режим работы насоса по Q и H при n = const. На данном режиме работы насоса снимаются показания всех приборов и заносятся в табл. 12.2.

4. С целью снижения давления во всей системе насосной установки включается вакуум-насос 12.

5. Проводятся кавитационные испытания насоса в непрерывном режиме. Независимым параметром является давление во всасывающей линии P_1B. Первоначально опытные данные снимаются через 0,2 кгс/см², а затем, начиная с 0,8 через 0,02 кгс/см².

6. Измерение параметров по всем приборам проводятся одновременно, после чего их значения заносятся в табл. 12.2.

При отсутствии кавитации, все основные параметры H, Q и N остаются постоянными (рис 12.1). Однако P_1B в потоке воды на входе в насос возрастает, а, следовательно, P_1абс уменьшается.

Как только P_1абс достигает критического значения, возникает кавитация. При этом появляется характерный шум и вибрация насоса, основные параметры его резко снижаются.

7. Снимаются опытные данные для 3-х точек при кавитации. Опыты заканчиваются при максимальном значении разрежения кгс/см².

Вычисления и составление отчета

1. Для каждого опыта определяется:

напор насоса

, м (12.10)

подача насоса

, м³/с (12.11)

где V=V₂-V₁- объем воды, прошедший через расходомер за время t=30с;

мощность потока жидкости

, Вт (12.12)

мощность приводного двигателя

, Вт (12.13)

к.п.д. насоса

(12.14)

2. Определяется абсолютное давление в потоке воды перед входом в насос

, Па (12.15)

3. Находится средняя скорость потока воды во всасывающем патрубке насоса по формуле

, м/с (12.16)

4. Для каждого опыта вычисляется кавитационный запас по формуле

, м (12.17)

Значение , необходимые для расчета, приведены в табл. 12.1.

5. По результатам вычислений строится кавитационная характеристика насоса H=H( ; N=N( ; Q=Q( , с помощью которой определяется первый и второй значения критического кавитационного запаса.

6. Критический кавитационный запас также определяется по формуле С.С. Руднева.

7. Определяется допустимый кавитационный запас по формуле (12.6)

Таблица 12.1

t,0C	м вод. ст.	t,0C	м вод. ст.
	0,083 0,095 0,109 0,125 0,143 0,163 0,185		0,210 0,238 0,270 0,304 0,343 0,385 0,433

Все результаты измерений и вычислений заносятся в табл. 12.2

Таблица 12.2

N п/п

Подача насоса

Напор насоса

Мощность

К.п.д. насоса

Абсолютное давление

Средняя скорость

Кавитационный запас

V, м3

Q, м3/с

кгс/см2

кгс/см2

Н, м

Nж, Вт

Nэ, Вт

N, Вт

, %

Р1абс, Па

, м/с

, м

1.

2.

3.

4.

5.

6.

В выводах по работе следует указать причины возникновения явления кавитации, дать анализ кавитационной характеристики насоса и пояснить методику определения допустимого кавитационного запаса.

Лабораторная работа № 13