đặc tuyến bơm

Đặc tuyến bơm Nhóm 5 I. TRÍCH YẾU 1. Mục đích: - Xây dựng đường đặc tuyến bơm của 2 bơm ly tâm. - Khảo sát ảnh hưởng của số vòng quay n và lưu lượng Q đến công suất N của bơm. 2. Phương pháp: - Tiến hành thí nghiệm ở các giá trò lưu lượng khác nhau (thay đổi lưu lượng bằng cách điều khiển van 3) khi số vòng quay n=1000 (vòng/phút), ứng với mỗi giá trò lưu lượng ta đo áp suất tại ống hút và ống đẩy lần lượt của cà 2 bơm. - Khảo sát ảnh hưởng của số vòng quay n: vì không rõ yêu cầu, nên nhóm chỉ làm thí nghiệm với 2 chế độ quay. - Khảo sát ảnh hưởng của lưu lượng Q: giữ số vòng quay không đổi (n=1000 v/ph), thay đổi van 3 từ từ để thay đổi lưu lượng, ứng với mỗi giá trò lưu lượng ta cũng đo áp suất tại ống hút và ống đẩy. 3. Kết quả thí nghiệm: a) Thí nghiệm 1: bơm 1 Bảng 1: Số liệu thí nghiệm cho bơm 1 số vòng quay vòng/phút Q lít/phút P h cmHg P đ Kg/cm 2 801 15 10 0.85 30 13 0.8 40 15 0.7 50 19 0.6 60 24 0.4 1002 15 10 1.5 30 12 1.4 40 15 1.3 50 19.5 1.25 60 24 1.1 70 30 0.9 80 37 0.8 CBHD: Thầy Nguyễn Só Xuân Ân 1 Đặc tuyến bơm Nhóm 5 b) Thí nghiệm 2: bơm 2 Bảng 2: Số liệu thí nghiệm cho bơm 2 số vòng quay vòng/phút Q lít/phút P h cmHg P đ Kg/cm 2 801 10 1.1 0.6 15 2 0.1 20 4 0 1005 10 1 1.4 15 2 0.9 20 3 0.45 25 4 0.1 Đường kính ống hút của cả 2 bơm dh = 34 mm Đường kính ống đẩy của cả 2 bơm dđ = 27 mm Hiệu suất của cả 2 bơm η = 0.8 II. LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM 1. Khái niệm về bơm: -Quá trình tiếp thêm năng lượng từ bên ngoài vào bên trong chất lỏng để chất lỏng có thể di chuyển được từ vò trí này sang vò trí khác được gọi là quá trình vận chuyển chất lỏng. Thiết bò truyền năng lượng đó gọi là bơm. - Theo nguyên lý hoạt động, bơm chất lỏng được chia ra làm 3 nhóm sau: • Bơm thể tích: pittong, màng, bánh răng, trục vít… • Bơm áp suất: bơm ejector, thùng nén… • Bơm động lượng: bơm ly tâm… 2. Các thông số kỹ thuật của bơm: CBHD: Thầy Nguyễn Só Xuân Ân 2 Đặc tuyến bơm Nhóm 5 a) Lưu lượng (Q) : là lượng chất lỏng cung cấp lên đường ống đẩy trên 1 đơn vò thời gian. Đơn vò tính: m 3 /s, l/s… b) Cột áp (H): là phần năng lượng chất lỏng nhận được khi di chuyển qua bơm. Cột áp H phụ thuộc vào cấu tạo của hệ thống. 2 1 2 2 P v H z H H g g ρ ∆ ∆ = ∆ + + + + Trong đó: ∆z : chênh lệch thế năng giữa 2 vò trí (1) và (2). ∆P/ρg: chênh lệch áp năng giữa 2 vò trí. ∆v 2 /2g: chênh lệch động năng giữa 2 vò trí. H 1 + H 2 : tổng tổn thất trên đường ống. c) Chiều cao hút của bơm: phụ thuộc vào áp suất bão hòa và cấu tạo đường ống hút. 2 1 1 1 1 1 1 ' 2 a h P P l v H g g d g λ ξ ρ ρ     = − + +    ÷     Trong đó: P 1 ’ : áp suất của ống hút tại vò trí 1’(sát bơm). l 1 , d 1 : các kích thước hình học của đường ống hút. λ 1 : hệ số ma sát trên đường ống. ξ 1 : hệ số tổn thất cục bộ. d) Công suất của bơm (N): là năng lượng mà bơm tiêu thụ trong 1 đơn vò thời gian. 1000 102 QH g QH N ρ ρ η η = = (KW) Trong đó: ρ : KLR của chất lỏng (kg/m 3 ) Q : lưu lượng chất lỏng (m 3 /s) H : chiều cao cột áp (m) Η : hiệu suất. 3. Đường đặc tuyến của bơm ly tâm: H=f(Q) , n = const CBHD: Thầy Nguyễn Só Xuân Ân 3 Q H Đặc tuyến bơm Nhóm 5 Hình 1: Đặc tuyến bơm 4. Sơ đồ quy trình thí nghiệm: P d?y P hút P d ?y P hút 2 1 3 4 Trong đó: (1) : bồn chứa nước. (2) : bơm ly tâm. (3) : áp kế. (4) : lưu lượng kế. III. XỬ LÝ KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM CBHD: Thầy Nguyễn Só Xuân Ân 4 Đặc tuyến bơm Nhóm 5 1. Xử lý kết quả tính toán Bảng 3: Kết quả tính toán đối với bơm 1 số vòng quay vòng/phút Q m 3 /s P h N/m 2 P đ N/m 2 v h m/s v đ m/s H N W 801 0.00025 13337.8 7 83385 0.275355 0.4366390 8 7.17491 21.9076 0.0005 17339.2 3 78480 0.550709 0.87327815 6.28093 7 38.35595 0.00066 7 20006.8 68670 0.734279 1.1643708 7 5.022114 40.89155 0.00083 3 25341.94 58860 0.91784 9 1.45546359 3.495477 35.57653 0.001 32010.8 8 39240 1.10141 8 1.7465563 0.83351 9 10.18015 1002 0.00025 13337.8 7 147150 0.275355 0.4366390 8 13.7010 1 41.83416 0.0005 16005.4 4 137340 0.550709 0.87327815 12.44154 75.97707 0.00066 7 20006.8 127530 0.734279 1.1643708 7 11.0462 1 89.94155 0.00083 3 26008.84 122625 0.91784 9 1.45546359 9.953328 101.3037 0.001 32010.8 8 107910 1.10141 8 1.7465563 7.86163 2 96.01765 0.00116 7 40013.6 88290 1.284988 2.03764902 5.06836 8 72.21931 0.00133 3 49350.1 78480 1.468558 2.32874174 3.14781 6 51.26092 Bảng 4: Kết quả tính toán đối với bơm 2 số vòng quay vòng/phút Q m3/s Ph N/m2 Pđ N/m2 vh m/s vđ m/s H N W 801 0.00016 7 1467.16 5 58860 0.18357 0.29109 3 5.876539 11.96214 0.00025 2667.57 3 9810 0.275355 0.43663 9 0.73685 3 2.249879 0.00033 3 5335.14 6 0 0.36713 9 0.582185 -0.53563 -2.18062 CBHD: Thầy Nguyễn Só Xuân Ân 5 Đặc tuyến bơm Nhóm 5 1005 0.00016 7 1333.78 7 137340 0.18357 0.29109 3 13.92232 28.33992 0.00025 2667.57 3 88290 0.275355 0.43663 9 8.768982 26.77488 0.00033 3 4001.36 44145 0.36713 9 0.582185 4.11895 4 16.76888 0.00041 7 5335.14 6 9810 0.458924 0.727732 0.474242 2.413389 2. Đồ thò Đồ thò 1: Đường đặc tuyến của bơm 1 với 2 tốc độ quay CBHD: Thầy Nguyễn Só Xuân Ân 6 Đặc tuyến bơm Nhóm 5 Đồ thò 2: Đường đặc tuyến của bơm 2 Đồ thò 3: công suất của bơm 1 theo lưu lượng ở 2 chế độ tốc độ CBHD: Thầy Nguyễn Só Xuân Ân 7 Đặc tuyến bơm Nhóm 5 Đồ thò 4: công suất bơm 2 theo lưu lượng ở 2 chế độ quay CBHD: Thầy Nguyễn Só Xuân Ân 8 Đặc tuyến bơm Nhóm 5 IV. NHẬN XÉT VÀ BÀN LUẬN  Theo kết quả thí nghiệm ta thấy, áp suất của đầu hút tăng dần, trong khi đó áp suất đầu đẩy giảm dần. Điều này là do đường kính của ống hút lớn hơn đường kính ống đẩy, nên khi lưu lượng tăng, vận tốc sẽ tăng, theo công thức của Bernourlie áp suất sẽ giảm.  Đường đặt tuyến của bơm 1 có dạng giống lý thuyết ở cả 2 chế độ tốc độ. Trong khi đó, đường đặt tuyến của bơm 2 ở chế độ tốc độ 801 vòng/phút, áp suất đẩy ở lần đo thứ 3 bằng 0, điều này là không hợp lý, nên dẫn đến cột áp và công suất của bơm cũng âm và dạng đường đặt tuyến không đúng với lý thuyết. Điều này có thể giải thích là do sự nhạy của áp kế đo áp suất đẩy, và sai số khi đọc áp kế của người tiến hành thí nghiệm.  Trong quá trình tính toán ta đã bỏ qua các trở lực trên đường hút và đường đẩy điều này dẫn đến tính toán không hợp lý, cột áp của bơm H > 10 mH 2 O.  Dựa vào đồ thò 3, ta thấy công suất của bơm đạt giá trò cực đại tại 0,00085 m 3 /s.  Khi tốc độ của bơm tăng lên công suất của bơm cũng tăng. V. PHỤ LỤC Khi tính toán chiều cao cột áp của bơm ta đã đưa ra một số giả thiết sau:  Xem khoảng cách giữa miệng hút và miệng đẩy là không đáng kể.  Bỏ qua các trở lực trên đường hút và đường đẩy. Công suất N: 1000 102 QH g QH N ρ ρ η η = = với η = 0.8 VI. TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Hùng Dũng-Nguyễn Văn Lục-Vũ Bá Minh-Hoang Minh Nam, các quá trình và thiết bò cơ học, NXB đại học quốc gia tp. Hồ Chí Minh. 235 trang, 2005 CBHD: Thầy Nguyễn Só Xuân Ân 9 . thò Đồ thò 1: Đường đặc tuyến của bơm 1 với 2 tốc độ quay CBHD: Thầy Nguyễn Só Xuân Ân 6 Đặc tuyến bơm Nhóm 5 Đồ thò 2: Đường đặc tuyến của bơm 2 Đồ thò 3: công suất của bơm 1 theo lưu lượng. cột áp (m) Η : hiệu suất. 3. Đường đặc tuyến của bơm ly tâm: H=f(Q) , n = const CBHD: Thầy Nguyễn Só Xuân Ân 3 Q H Đặc tuyến bơm Nhóm 5 Hình 1: Đặc tuyến bơm 4. Sơ đồ quy trình thí nghiệm: P d?y P hút P d ?y P hút 2 1 3 4 Trong. Đặc tuyến bơm Nhóm 5 I. TRÍCH YẾU 1. Mục đích: - Xây dựng đường đặc tuyến bơm của 2 bơm ly tâm. - Khảo sát ảnh hưởng của số vòng quay n và lưu lượng Q đến công suất N của bơm. 2. Phương