Obliczanie serii pomiarowych + wykresy

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
http://fluid.itcmp.pwr.wroc.pl/~wzmp/
mgr inż. Witold Lorenz
Zagadnienie dotyczące obliczeń i tworzenia wykresów
przy użyciu programu Excel
1. Tabele pomiarowe i wynikowe.
Wielkości stałe zastosowane do obliczeń:
grawitacja
gęstość
cieczy
zakres
woltomierza
g
m/s2
9,81
ρ
kg/m3
997
Z_V
V
400
zakres
amperomier
za
Z_A
A
2
Tabela pomiarowa
zakres
skali
φ rury
ssawnej
φ rury
tłocznej
położenie
manometrów
sprawność
silnika
sprawność
przekładni
sprawność
mechaniczna
Z_Skali
100
ds
m
0,058
dt
m
0,045
x t = xs
m
0,2
ηs
0,7
ηp
0,97
ηm
0,9
Tabela przeliczeniowa na jednostki SI
Tabela wynikowa
L.p.
Q
m3/h
Ps
MPa
Pt
MPa
W1
W
W2
W
n
obr/min
Q
m3/s
Ps
Pa
Pt
Pa
W1
W
W2
W
n
obr/min
Cs
m/s
Ct
m/s
Pel
W
He
m
Phyd
W
Pwal
W
η
%
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
0,00
0,52
1,00
1,52
2,03
2,60
3,03
3,51
4,02
4,52
5,05
5,50
6,02
6,44
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,015
0,014
0,013
0,012
0,012
0,058
0,058
0,058
0,054
0,051
0,049
0,045
0,041
0,037
0,033
0,028
0,023
0,018
0,017
35
35
37
38
39
40
41
41
42
42
43
44
43
44
30
31
32
33
34
35
36
36
37
38
38
38
38
38
1611
1611
1611
1611
1606
1606
1603
1606
1605
1605
1605
1605
1605
1605
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
0
0,05
0,11
0,16
0,21
0,27
0,319
0,37
0,42
0,48
0,53
0,58
0,63
0,68
0
0,09
0,17
0,27
0,35
0,45
0,529
0,61
0,70
0,79
0,88
0,96
1,05
1,12
520
528
552
568
584
600
616
616
632
640
648
656
648
656
4,39
4,39
4,39
3,99
3,68
3,48
3,07
2,67
2,26
1,86
1,46
1,05
0,65
0,55
0,00
6,21
11,95
16,48
20,32
24,60
25,33
25,47
24,74
22,85
19,99
15,73
10,62
9,66
317,8
322,7
337,3
347,1
356,9
366,7
376,4
376,4
386,2
391,1
396,0
400,9
396,0
400,9
0,00
1,93
3,54
4,75
5,69
6,71
6,73
6,77
6,41
5,84
5,05
3,92
2,68
2,41
Wydział Mechaniczno-Energetyczny
Zakład Podstaw Konstrukcji i Maszyn Przepływowych Strona 1 POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
http://fluid.itcmp.pwr.wroc.pl/~wzmp/
mgr inż. Witold Lorenz
2. Przykładowe obliczenia. (dla 7 wiersza)
a) Moc pobierana przez pompę
Pel =
(z _ V * z _ A)*W1 + (z _ V * z _ A)*W2
z _ Skali
z _ Skali
= 616W
– wskazania watomierzy, W1, W2
b) Wysokość podnoszenia pompy
- przekroje króćców, średnice:
2
d
At = t * π = 0,00159m 2
4
2
ds
As =
* π = 0,00264m 2
4
-
- prędkości w króćcach,
ct =
Q
m
= 0,529
At
s
cs =
Q
m
= 0,319
As
s
Efektywna wysokość podnoszenia
⎡⎛ Pt ⎞ ⎛ ct 2 ⎞
⎤ ⎡⎛ Ps ⎞ ⎛ cs 2 ⎞
⎤
⎜
⎟
⎜
⎟
⎟⎟ + ⎜
⎜
⎟
+
−
+
+
x
x
H e = ⎢⎜⎜
⎥
⎢
⎜
⎟ ⎜
⎟ t
⎟ s ⎥ = 3,177 m
⎢⎣⎝ ρ ⋅ g ⎠ ⎝ 2 ⋅ g ⎠
⎥⎦ ⎢⎣⎝ ρ ⋅ g ⎠ ⎝ 2 ⋅ g ⎠
⎥⎦
c) Moc hydrauliczna i moc na wale
Phyd = Q * ρ * g * H e = 26,17W
Pwal = Pel *η s *η p *η m = 376W
d) Sprawność pompy
η=
Phyd
Pwal
⋅100 = 6,73%
3. Charakterystyki pompy (na końcu dokumentu)
4. Wnioski
Celem ćwiczenia było przeprowadzenie obliczeń serii pomiarowych oraz narysowanie
złożonego wykresu zawierającego charakterystyki energetyczne (zmienno obrotowe)
jednostopniowej pompy wirowej.
Wydział Mechaniczno-Energetyczny
Zakład Podstaw Konstrukcji i Maszyn Przepływowych Strona 2 POLITECHNIKA WROCŁAWSKA
http://fluid.itcmp.pwr.wroc.pl/~wzmp/
mgr inż. Witold Lorenz
Charakterystyki energetyczne pompy wirowej
( typu PJM )
8
800
700
η=f(Q)
6
600
5
500
połącz punkty: grubość 1.25
Pwal=f(Q)
4
400
3
300
H=f(Q)
2
200
1
100
linia trendu: grubość 1.25
0
0
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
5
5,5
6
6,5
Q, m3/h
wysokość podnoszenia
sprawność
punkt pracy pompy
H=f(Q) ‐ wysokosc podnoszenia
eta=f(Q) ‐ sprawność
Pw=f(Q) ‐ moc na wale
Wydział Mechaniczno-Energetyczny
Zakład Podstaw Konstrukcji i Maszyn Przepływowych Strona 3 moc na wale
7
Pwal,W
H,m; η,% linia trendu: grubość 1.75
7