Chương 4 .NGHIấN CỨU THỰC NGHIỆM
4.3.2.Kết quả thớ nghiệm xõm thực tại cỏc gúc xoay cỏnh khỏc nhau
4.3. Thớ nghiệm xõy dựng đặc tớnh xõm thực, thủy lực và quan hệ hiệu suất vớ
4.3.2.Kết quả thớ nghiệm xõm thực tại cỏc gúc xoay cỏnh khỏc nhau
Thớ nghiệm xõm thực bằng cỏch giảm cột ỏp hỳt được tiến hành cho 3 trường hợp gúc xoay cỏnh 0 độ, -3 độ và -6 độ. Với 2 trường hợp gúc xoay +3 độ và gúc +6 vẫn tiến hành khảo sỏt xõm thực bằng cỏch sử dụng cỏc số liệu của giai đoạn xõy dựng đặc tớnh làm việc đồng thời tiếp tục giảm cột ỏp hỳt tại điểm xõm thực mạnh nhất để khảo sỏt sự biến thiờn cột ỏp. Bằng cỏch này chỳng ta vẫn đỏnh giỏ được mức độ xõm thực của bơm tại cỏc gúc xoay cỏnh, làm cơ sở để quyết định cú vận hành bơm tại cỏc gúc xoay đú hay khụng.
Hệ số xõm thực của bơm trong cỏc bảng tớnh là hệ số xõm thực Thomat được xỏc định theo cụng thức (2-44) và khảo sỏt điều kiện xảy ra xõm thực theo cụng thức (2- 45). Áp dụng cụng thức tớnh toỏn ỏp suất nhỏ nhất của phần mụ phỏng, kết hợp giỏ trị đo ỏp suất ống hỳt để tớnh toỏn cỏc giỏ trị số xõm thực ở cỏc trạng thỏi thực nghiệm. Cỏc bảng kết quả tớnh toỏn và đo đạc cỏc thụng số trong thớ nghiệm xõm thực được trỡnh bày trong phần Phụ lục.
Dưới đõy là cỏc đặc tớnh xõm thực xõy dựng được từ thực nghiệm.
106
Hỡnh 4.20. Đồ thị L/Lc=f() và H=f() tại Gúc -3 độ
Hỡnh 4.21. Đồ thị L/Lc=f() và H=f() tại Gúc -6 độ
Hỡnh 4.22. Đồ thị L/Lc=f() và H=f() tại Gúc +3 độ
107
Để đỏnh giỏ đặc tớnh xõm thực của bơm tại cỏc gúc xoay cỏnh khỏc nhau, cần phải tớnh được hệ số xõm thực tới hạn th của bơm tương ứng với từng gúc xoay đú. Để làm được việc này, trước hết cần tớnh giỏ trị KH tại điểm tối ưu theo cụng thức (2- 38), sau đú tra đồ thị trờn hỡnh 2.24 (chương 2) để cú được giỏ trị th.
Tớnh toỏn cụ thể với bơm mụ hỡnh ns1200v/ph đang nghiờn cứu, ta cú cỏc giỏ trị KHtư và th ứng với từng gúc xoay như trong bảng 4.2.
Bảng 4.2 . Bảng tớnh gớỏ trị KHtư và th tại cỏc gúc xoay cỏnh khỏc nhau (độ) Htư (m) D (m) n (v/ph) KHtư th 0 2.38 0.352 980 0.072 2.3 -3 2.24 0.352 980 0.068 2.5 -6 2.08 0.352 980 0.063 2.7 3 2.7 0.352 980 0.082 2.2 6 2.99 0.352 980 0.090 1.9
Dựa vào bảng này ta xõy dựng được đồ thị biến thiờn của hệ số xõm thực tới hạn th theo gúc xoay cỏnh như hỡnh 4.24.
Hỡnh 4.24. Đồ thị biến thiờn của hệ số xõm thực tới hạn theo gúc xoay cỏnh Tại mỗi gúc xoay cỏnh, nếu điểm làm việc nào đú cú giỏ trị nhỏ hơn giỏ trị th
thỡ xõm thực sẽ xảy ra. Trong cỏc đồ thị trờn hỡnh 4.19 đến hỡnh 4.23, L là chiều dài tỳi hơi tại tiết diện biờn của cỏnh cụng tỏc, Lc là chiều dài tiết diện biờn. Khảo sỏt cỏc đồ thị ta nhận thấy khi giỏ trị L/Lc đạt ngưỡng L/Lc 0.4, cột ỏp bơm dao động mạnh và sau đú giảm nhanh. Giỏ trị ứng với ngưỡng L/Lc 0.4 tại đú xảy ra hiện tượng tụt cột ỏp ta ký hiệu là H.
Dựa vào cỏc kết quả thớ nghiệm thu được, ta xõy dựng được đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hệ số xõm thực H với gúc xoay cỏnh . Đõy là cỏc kết quả thực nghiệm được đồ thị húa nhằm giỳp cung cấp thờm dữ liệu cho quỏ trỡnh nghiờn cứu sõu hơn về xõm thực. th= -0.065() + 2.3 1.5 1.7 1.9 2.1 2.3 2.5 2.7 2.9 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 th (độ) thf
108
Hỡnh 4.25. Đồ thị biến thiờn của hàm số H = f()
Tất cả cỏc số liệu thớ nghiệm và cỏc hỡnh ảnh quan sỏt dũng chảy và xõm thực trong bơm được tổng hợp và trỡnh bày trong phần Phụ lục.
Dưới đõy là một số hỡnh ảnh xõm thực điển hỡnh quan sỏt được trong quỏ trỡnh thớ nghiệm bằng đốn tần số:
Hỡnh 4.26. Xõm thực tại điểm làm việc tối ưu của Gúc 0 độ khi ỏp suất hỳt ở lối vào bơm giảm xuống cũn 0.847bar (H=2.77m, Q=0.325m3/s,
109
(Vị trớ 5,
(Vị trớ 6;
Hỡnh 4.27. Xõm thực tại điểm làm việc tối ưu Gúc-3 độ khi ỏp suất hỳt giảm cũn 0.832bar (H=2.9m, Q=0.32m3/svà 0,799 bar (H=2.48m, Q=0.278m3/s1.229)