Индикаторная диаграмма. Мощность и КПД насоса

Индикаторная диаграмма насоса — это графическая зависимость изменения давления от времени или перемещения рабочего органа в замкнутом объеме, попеременно сообщаемом со входом и выходом насоса (рис. 11.6).

Теоретическая индикаторная диаграмма представляет собой пря­моугольник abb'a'a, в котором линия ab характеризует изменение давления в процессе хода всасывания, а линия b'а' — изменение, давления в процессе нагнетания. Нарастание bb' и падение а’а дав­ления в цилиндре происходят мгновенно. Длина линии ab соответ­ствует ходу поршня h.

Индикаторная диаграмма реального рабочего цикла поршневого насоса (сплошные линии на рис. 11.6) отличается от теоретической из-за податливости стенок цилиндра и сжимаемости жидкости: линии а'а₁ и bb₁ не вертикальные, а слегка наклонены; начало хода всасы­вания (участок a₁a₂) и начало хода нагнетания (участок b₁b₂) сопро­вождаются колебаниями давления жидкости в цилиндре, обусловлен­ными запаздыванием открытия всасывающего и нагнетающего кла­панов.

Площадь Q, ограниченная индикаторной диаграммой, выражает

(в определенном масштабе), работу Л, совершенную поршнем за время одного оборота кривошипа,

где s — площадь поршня; h — ход порш­ня; p _ин — индикаторное давление.

Индикаторная мощность при частоте вращения п равна

где Q_и — идеальная подача насоса. Ин­дикаторным КПД насоса называется отношение полезной мощности насоса к индикаторной мощности, т. е. мощности

развиваемой насосом внутри рабочей камеры

где ₀ — объемный КПД; _г — гидравлический КПД.

Механический КПД насоса равен отношению индикаторной мощ­ности, к мощности насоса:

КПД поршневого насоса

11.8. При испытании насоса одностороннего действия (рис. 11.5), диаметр цилиндра которого D — 220 мм, ход поршня h = 280 мм, измерены: частота вращения п = 60 мин^-1, среднее показание мано­метра р_ман = 0,23 МПа, среднее показание вакуумметра р_влк = = 40 кПа, вертикальное расстояние между центром манометра и точкой подключения вакуумметра Az = 0,8 м, время наполнения водой мерного бака объемом V = 0,6 м³, Т = 63 с, площадь инди­каторной диаграммы Q = 800 мм², крутящий момент М = 670 Н • м. Определить КПД насоса, а также его механический, объемный, гид­равлический и индикаторный КПД, если масштаб давления на инди­каторной диаграмме равен М._г = 5 • 10^-5 мм/Па, а основание инди­каторной диаграммы l_ин = 42 мм.

КПД насоса

Решение. Средняя идеальная подача насоса

Подача насоса

Объемный КПД насоса

Напор насоса

Полезная мощность насоса

Мощность насоса

Среднее индикаторное давление

Индикаторная мощность насоса

Находим индикаторный, гидравлический и механический КПД на­соса:

Дата добавления: 2015-08-26