Slijtagedetektie aan centrifugaalpompen

SLIJTAGEDETEKTIE AAN CENTRIFUGAALPOMPEN TECHNISCHE UNIVERSITEIT DELFT

FACULTEIT:, MARITIEME TECHNIEK

F.J. SERNE

c/

_/Oat?

_{ore-t--1711f.}

e

CO(44.,

to-P-1-4-1

INHOUD BIJLAGE A BIJLAGE B BIJLAGE C BIJLAGE D BIJLAGE E BIJLAGE F

Diagram van Moody

label' van het meetprogramma

Proefopstelling en meetapparatuur

Algemene gegevens van de Begemannpomp AVX 65-195 Resultaten van de drukmetingen in tabe1vorm en

grafiek

Praktijkgegevens Nedlloyd VOORWOORD

SYMBOLENLIJST

INLEIDING 1

INVENTARISATIE ERVARING IN BEDRIJFSLEVEN 2

1.1 Nedlloyd 2

Esso

1.3 Samenvatting

THEORETISCHE AFLEIDING VAN DE POMPKARAKTERISTIEK 4

11.1 Werking van de centrifugaa1pomp 4

11.2 Berekening van de opvoerkromme van Begemann pomp 8 11.3 Berekening van het ver1ies over de slijtringen ₁₂

III MEETPROGRAMMA TER VERIFICATIE VAN DE THEORIE 18

111.1 Aanloop voor het meetprogramma ₁₈

II 1.2 Meet programma 19

111.3 Bespreking van de resultaten

CONCLUSIE SAMENVATTING ₂₅ LITERATUURLIJST ₂₆ 1.2 *3 23

VOORWOORD

Tijdens het kollege maritieme werktuigkunde werd mijm belangstel-ling gewekt voor het onderwerp mconditiebewaking'c

Reeds langer _{ging mijn belangstelling uit naar dat onderwerp,}

echter zonder de wetenschap van de reeds bestaande _{technieken en} methodes.

Toen het duidelijk werd dat er binnen TNO-IWECO te Delft _{de ;nage=}

lijkheid, _{bestond cm mee te werken aani een project conditie}

bewa-king, was mijn keuze snel gemaakt.

Erop terugkijkend meet worden gezegt dat het een _{zeer Ieerzame} ervaring is geweest die voor iedereen _{aan te raden is.}

Nijn dank gaat dan oak uit naar ale medewerkers _{binnen TNO die}

aan dit project hebben meegewerkt, _{almede aan de student} Werk-tuigbouw W. Trouwborst en de bedrijven Nedlloyd _{en Esso voor het} terbeschikking stellen van gegevens..

VARIABELEN

Symbool Betekenis _Dimensie

SYMBOLENLIJST

a Doorstroomd oppervlak

Breedte van het schoepenkanaal Absolute snelheid

cr Radiaal gerichte snelheid aan de waaier

cu Projectie van c op u

c3 Absolute uittreesnelheid buitenkant waaier bij afwijkend debiet

Dh Hydraulische diameter Cm23 Cm] Cm/s3 Cm/s] Em/s3 Cm/s3

Eh afgevoerd hydraulisch vermooen

Em toegevoerd mechanisch vermogen [WI

Kracht _[NJ

Aardversnelling _[m152]

Spleethoogte _[ml

Opvoerhoogte verlies door rotatie _Emvk3

lib

Bruto opvoerhoogte in meter vloeistof kolom _rmvkl

Hcorr Gecorrigeerde opvoerhoogte _Imvk3

He Eulerse opvoerhoogte _Emvk3

Hsp Opvoerhoogte aan de rand van buitenkant waaier Emvkl

hv _{Vertikale afstand tussen pers en zuig [ml}

1 Spleetiengte

Cm]

is Ontwikkelde schoeplengte _Cm]

Toerental per seconde _Et/s1

F

h H'

Symbool Betekenis _Dimensie

APtot Druk _EN/m27

APth Druk _[N/m27

r Straal van de waaier _Cm]

rl' Kleinste binnenstraal waaier _Cm]

rl"

Grootste binnenstraal waaier trill

rpm Toerental per minuut _Ct/min]

rs Straal ter plaatse van de slijtringen _[ml

t _{Dikte tussenschot in het schoepenkanaal [ml}

T Koppel _ENm]

u Omloopsnelheid van de waaier _Em/s3

V Volumestroom _fm3/57 Vspl Sp/eetverliezen _Cm3/s7 w Relatieve snelheid

Vdf

1-0V

_Cm/s7 IP0-430-/A: Z Aantal schoepen _C-7

COFFICIENTEN

Symbool Betekenis _Dimensie

Weerstandscoefficient Coefficient

Re _{Reynolds awl de omtrek van de waaier}

Reu _{Reynolds omloopsnelheid}

Pew Reynolds axiale snelheid

INDICES

Symbool Betekenis _Dimensie

1 Binnenkant van de waaier _E-]

Buitenkant van de waaier

r-]

GRIEKSE SYMBOLEN

Symbool Betekenis _Dimensie

Coefficient ter bepaling van k Coefficient voor spleetverliezen

5 Coefficient voor spIeetverliezen

It Coefficient voor spleetverliezen

Hoek van c met de loodlijn op de straal r Hoek schoep met de raaklijn aan de waaier

C-3 E-3 E-3 C-3 [grad] C grad)

rNLEIDING

De laatste jaren blijkt het onderhoud van technische systemen 4

steeds duurder te worden vanwege de hoge personeelskosten.Bij de 4 Koninklijke Marine blijkt 25 procent van het totale budget op te gaan aan onderhoud.4 zie Lit[2])

Voorts blijkt dat bij de bestaande onderhoudsmethoden onnodig onderhaud gepleegd wordt , made door de steeds strengere eisen

betreffende milieu veiliabeid en bedrijfszekerheid.

Daarbij komt dat onderhoud gepleegd terwijl het niet nodig is,vaak zelf weer aanleiding is tot storingen.

Het is duidelijk dat bier eon spanningsveld ligt dat

_om

eencplos-sing vraagt. Het onderhoud moot geoptimaliseerd warden!

Er meet alleen onderhoud warden uitgevoerd als uit de conditie van het betreffende werktuig blijkt dat onderboud NU noodzakelijk is, omdat het risico anders te groat wordt.

In dit risico moat bijvaorbeeld ingecalculeerd zittem, het _gevaar

voor grate volgschade en het gevaar voor milieu en bedienend personeel.

Om te weten wanneer onderhoud nodig is, is conditiebewaking _nodig. In de literatuur warden vole _{technieken en meetmethoden genoemd} am de conditie van een werktuig to bewaken,.

Slechts drie van daze methoden _{warden gebruikt voor de conditie} bewaking van centrifugaal pompon, _{namelijk prestatiemetingen} ,

trillingsmetingen en visuele inspecties. Om ervaring op te doen met bet

vooruitlopend op een EEG-project

proefopstelling bij, TNO-IWECO.

De firma Begemann to Helmond was ter beschikking te stellen.

Aan deze pomp z Irgh gecontroleerd defecten w

am een slechte conditie to

simuleren-fenomeen _{conditiebewaking,} is

besloten tot het bouwen van een

bereid am' een centrifugaal _pomp

en aangebracht

Het is de bedoeling dat van to _{voren bet effect van deze defecten,}

op het pompgedrag vastgesteld kan warden.

Hiervoor is het noodzakelijk dat _{een iwiskundig-of empirisch model} ter beschikking staat.

Aan de hand hiervan kan dan later eon uitspraak _{gedaan warden} over de aard van de in de praktijk optredende defecten.

Omdat hoofdstuk 11.1 zeer algemeen _{van opzet}

is,

_{is dit voor eon} gedeelte overgenomen uit Litt 5)

Bij, de aanvang van dit project is gekeken hoe andere _bedrijven,

conditiebewaking aan pakken. Hiertoe is een bezoek gebracht aen Nedlloyd en

Essot-NEDLLOYD

Bij Nedlloyd, wordt sinds 1979 op de "B"-schepen conditiebewaking van centrifugaalpompen gedaan. Op gezette

tijden (ongeveer twee maal per jaar) wordt de pers

dichtgedraaid en warden toerental,opvoerhoogte en _opgenomen amperage

geregistreerd-Als afkeurnorm wordt 10% daling van de opvoerhoogte gehan-teerd.De ervaring bij Nedlloyd leert echter dat bij grotere pompen de 107. norm niet voldoet. Volgens de "Technische mededelingen"4 van Nedlloyd heeft dit te maken met het

grotere specifiek toerentaL ns. flit is inderdaad een

logische constatering. Het spreekt immers voor zich dat

lagere drukken in verhouding tot het debiet, _{resulteren in} lagere spleetverliezen. Men kan dus minder opvoerhoogte-daling toestaan naarmate het specifiek toerental toeneemt.

Dit betekent oak dat de nauwkeurigheid van de _{drukopnemers,} moet toenemen.

Bij bestudering van dei gegevens blijkt echter dat er grate schommelingen in opvoerhoogte, toerental en opgenomen ampe-rage zijn. Oak blijken er tegenstrijdigheden te zitten in de tijdstippen waarop de metingen verricht zijn. De reden hier-r van is niet te achterhalen. Voor de uitwerking van de

resul-taten kart verwezen warden naar bijlage F.

I-2 'CBS°

Esso heeft in het verleden last gehad van _storingen in pompen.Hiertoe is _{toendertijd een commissie in het leven}

geroepen am de problemen op te lossen. Oak conditie bewa-king behoorde tot de middelen cm tot een diagnose te

komen. In de praktijk bleek echter dat de meeste problemen terug te voeren waren tot verkeerd _{gebruik. BV- landurig} droog _{draaien ?ander alarm op tanknivo.}

4 _{Dit is een rondschrijven over de vloot, waarbij" de}

bemanning wordt ingelicht over de over de laatste technische _{ontwikkelingen}

I

INVENTARISATIE ERVARING IN HET BEDRIJFSLEVEN

.C11

1.1

De commissie is uiteindelijk wegens te groot beslag op de

liquide middelen ontbonden.Op het ogenblik wordt alleen aan

preventief onderhoud gedaan door goed opgeleidde monteurs. Van elke pomp wordt een file aangelegd met alle uitgevoerde repara- ties (direct op de computer). Deze file wordt tel-kens doorlopen als er jets aan de pomp moet gebeuren. Bij een

toename

van klachten over een bepaalde

pomp yordyn

alsnog trillingsmetingen uitgevoerd wanneer die klachten vaker voorkomen bij die bepaalde pomp of type pompen.

ENVATTING

De gepresenteerde methode ( bijlage F ) ter bepaling van slijtage op de slijtringen lijkt veelbelovend.

De gegevens zijn zeer moeilijk te

_verwerken

_{omdat soms niet} eenduidig bekend is wanneer revisie heeft plaatsgevonden.

Het is jammer dat Nedlloyd bier geen betere administratie aan de wal van bijhoud.

Bij Esso wordt

een goed

sgsteem van periodiek onderhoud toegepast _{waarbij condition monitoring meer als middel bij} trubble-shooting wordt gebruikt.

fit

-6r auk e

-3 I.3 S

II THEORETISCHE AFLEIDING VAN DE ROMPKARAKTERISTIEK

II.1 WERKTNS VAN DE CENTRIFUGAALPOMP

Korte

Pompen dienen om een drukverhoging/verplaatsing van een vloeistof te veroorzaken. Er bestaan vele typen pompen die deze taak kunnen vervullen.Hiervan is de centrifugaalpomp wel het nicest toegepaste

type.

Om, enig zicht te krijgen op hoe een centrifugaalpomp rter.eziejerri-it4<:

werkt, is een beknopte theoretische behandeling noodzakelijk. flit geeft namelijk aan wear de verliezen optreden die in de loop van

het gebruik kunnen toenemen. Hiertoe behoren onder andere het

hydraulisch, bet mechanisch en het volumetrisch rendement. In het meetprogramma zal gekeken warden in hoeverre bet volumetrisch

rendement door slijtage beinvloed wardt.

De centrifugaalpomp bestaat in zijn incest eenvoudige vorm tit een waaier die gemonteerd op een as in een slakkehuisvormig _lichaam

draait,

Tussen de schoepen van de waaier 'warden kanalen devarmd die zich van de binnenomtrek naar de buitenomtrek van de waaier bewegen..

Sij het draaien van de waaier wordt de daarin aanwezige vloeistof onderworpen aan een "centrifugaalkracht", die de vloeistof near

buiten slingert. _{De gekromde schoepvorm voorkomt nu dat teveel} vloeistof onnodig meeroteerd.

//

Fig II.1.i Langs- en. dWarsdooranede van een centrifugaalpompi

4 I I; inleiding: Vz LA)

7

/ / / / 1 /

ka

0

611 @AA

74

V.2,

1 LI) IA

Gel

t

Aott'CA

7 TV'm

OnAPAP

*

9,0

Bij, de uittrede uit het schoepenkanaal wordt het water

opgevangen,

in

een

_{rand de waaieromtrek liggend ringvormig kanaal}

_{met een}

vanaf de "tong" tot de uitgang geleidelijk toenemende doorsnede..

In dit ringvormige kanaal, (slakkehuis) neemt de snelheid af tot=

dat

de gemidelde uitstroomsnelheid v2 in de persleiding

_bereikt

is. De gemidelde instroomsneiheid wordt vi genoemd.

As"

To

fry

rk

.

De drukverhoging die del pomp nu veroorzaakt is:

t

_{Cet .L.}

He = 1/32-P1 + 0.5* r*(v2i _vi

Gii

4.e.g.hvy,,,,r94,---" FA

,

r. i.n.

./ .

aii-- ..-

lb

r.

Hierbij mordt He de "Eulerac-TZvoerhoogte genoemd.

04144144-de

..,.

De toegevoerde mechanische/ener-die-) is:

_{= 2*pi*n*T}

_FUI.1.2>

= 1046g*He4

_FUT-1-3>

tilt ide, energdebilans vorgt: Em = Eh

_FUI-1.4>

_thfre-A.

1(-,

/79

Het

koppel 7 kan berekend warden met behulp van de

_{impulsmomenti}

stelling.(zie

Lit[ 12])

Kort samengevat:

_{Wanneer een}

_{massastroom-4°}

₄

()V,

met een snelheid cu, op een afstand r van het middelpunt,

_een

controleoppervlak binnenstroomt,

_{veroorzaakt deze een moment ter}

Grote van:CV*cu*r-

Aangezien zowel de in- als de

uitstroming,

rotatiesymmetrisch zijn, treden er been dwarskrachten

op.

De afgevoerde hgdraulischeenergie is:

qA

00.A,....ort

3

4-Daaruit volgt: (zie oak fig (II.1))0A

T = r*V*(c2u*r2-c1u*r1Y

_F<II.1.5>

Substitutie van T in FUI-1.2>, F<II.1.3> en F<II.1.4> leidt,

_tot:

He = fc2u*u2-clu*u1)/grk/

_FUL1...6>

11et

_hehulp

van de cosinusregel blijkt:

.z

_{ci-+ Ui-}

.z

2*ui*ci*cos4(Si.) met i=1,2

of ook well.. wiz= ci + ui-- 2*ciu*ui met F=1,2

_{F<II 1-7>}

Hieruit

He =0.5*[ (c27--c11-)+(u221--- ul7.Y+(w11.- w2_77).

1 /g

Duidelijk is dat (u2`- ult) alleen overheerst

_bij

_{centrifugaaI-.}

pompen. Bij

_{axiaalpompen (schroeven/propellors)}

_verdwijint

_deze

term zelfs!

(lit

de.

.snelheidsdriehoek

blijkt dat een grotere

_c2r

_(grotere

volumestroom

_{V) gepaard gaat met een}

_{rechtevenredige_afname}

_van

c2u. De verliesvrije

_{theoetische pompkarakteristiek (Aangenome7'N}

dat

_{de stroming in de waaier, de vorm}

_{van de schoepen volgt!) is}

dus een recht aflopende lijn. zie fig(II.1.2)

Eh

-volgt:

V

6

fig 11.1.2 Opvoerhoogte H als funktie _{van debiet V}

100-is

Invloed van het eindig aantal schoepen

De theoretische opvoerhoogte geldt slechts wanneer de snelheicW-vector van de vldeistof op een gegeven straal r, niet verandert over de omtrek .(in poolcoordinaten)

flit is in de praktijk niet het geval vanwege het eindige _aantal schoepen. Zie fig (11.1.3)

Doordat de arbeid op de vloeistof door drukkrachten wordt overgebracht, ontstaat er een drukverschil over de schoepen. De

druk is aan de voorzijde van de schoepen hoger als aan de

achterzijde waardoor volgens Bernoulli de snelheid aan de voor-zijde lager is als aan de achtervoor-zijde.

Daardoor zal een vloeistofdeeltje dat de waaier aan de

buitenom-trek verlaat, een afbuiging krijgen die tegengesteld is aan de

draairichting. De uittreesnelheid w2 is niet meer schoepcongruent en als gevolg daarvan zal c2u kleiner worden.

Het verlies in opvoerhoogte dat ontstaat, gaat niet gepaard met energieverlies want er treed geen dissipatie op. _Alleen de

uittreehoek verandert.

-1e

IC 62

at(itz

ifrw)

et

.00

De te behalen opvoerhoogte Hb met een eindig aantal schoepen _{z is} nu gelijk aan Hb = k* He

Een van de grootste problemen is het bepalen van de faktor k. Lit.L113 geeft bier een oplossing voor als functie van

uit-treehoek, aantal schoepen en diameters maar er wordt weer een nieuwe ervaringscoefficient tau geintroduceerd waardoor het pro-bleem slechts wordt verkleind. Omdat het wel de invloed aangeeft van de verschillende variabelen,is hier toch gebruik van gemaakt.

Ac

r

7

ii _{BEREKENING VAN DE OPV0ERKROMME VAN DE BEGEMANPOMP}

I. 11.2.1 Eulerse opvoerhoogte

Bij het rekenen aan pompon wordt vaak gebruik gemaakt van de opvoerhoogte H inplaats van de druk P.

Zo krijgen we: He = Ptot/((2*g) (Eulerse opvoerhoogte) F<II.2.1>

en Hb = Pth /(r*g) (Bruto opvoerhoogte) _F<I1.2.2> Uit de snelheidsdriehoeken blijkt dat:

c2r = V/(a2-z*t2*b2) _F<11.2.3>

c2u = u2-c2r/tg(12) _F<112.4.>

samen met F<II.1.8> en F<II.2.1> krijgen we:

He = u2*u2/g-c2r/(g*tglY2)

cut

is de Eulervergelijking _F<11.2.5>

4k.

Ad"

A,

oa4-11.2.2

Brut°

opvoerhoogte

Bekend is dat: Hb = k*He

en tilt

LitE111 blijkt dat:

(f+ (I f3Z/60 ) * ( Z ) F<11.2.6.> efiU, f6.14&' ;e4t.,

A2 in [grad] t 0.65...0.85 _oak Lit[I1] neem nu = 0.75 dit

is precies de middelste waarde _{waardoor de kans dat grote fouten}

gemaakt worden, het

kleinst is. Deze stelling is discutabel maar

bij gebrek aan beter blijft goon ander alternatief over.

Uiteindelijk volgt na invullen

van aile

_{variabelen: k = 0.66}

11.2.3 Berekening wrijvingsweerstand in de schoepen

De wrijvingsweerstand wordt berek end aan de hand van de stroom-snelheid door het schoepenkanaal, de _{wrijvingscoefficient uit het} diagram van Moody,de hydraulische diameter _{van eon schoepenkanaal}

en de lengte langs dat schoepenkanaa1. Voor het _{diagram van Moody}

De waaier wordt gevormd door een aantal gekromde schoepkanalen met een vierkante doorsnede. Het diagram van Moody maakt echter gebruik van kanalen met eon ronde doorsnede. De vierkante door-snede van de schoepkanalen kan nu omgerekend _warden naar een

"equvalente rondo doorsnede. Deze "hydraulische" diameter is

gedefinieertals:

Dhi= (2*pi*ri*bi/z)*sin(i) met i=1,2 voor ri,bi,(Si F<II.2.7>

Hieruit volgt Dh1= 0.015 Cm]

A-Dh2= 0.017 [in] .

_---_

op/

,

De definities van wl en w2 volgen Sit de sne1heidsdriehoeken _...:i-17

"A

3

`

Rei is

gedefiniee4als:

Rei= wi*Dhi/0 voor i=1 ,2 F<11.2.8>

4

Uitgaande van de "gladde" buis bij de berekening van de weerstand

volgens Moody dan volgt uiteindelijk:

H = 0.g*(1h/0.5)*(f1*w11/Dh1+f2*DF2)

F<11.2.9>

fl en f2 zijn bepaald uit het diagram van Moody. Voor V= 400 fl/mini wordt gevonden, H= 0.14 Em] en voor V= 1000 [l/min] wordt gevonden H= 0.70 Em]

Door deze punten kan eon kromme getek end warden, waardoor de

wrijvingslijn bek end is. zie fig(II.2.1) Het wrijvingsverlies _van

de diffusor is veel kleiner als die in de schoepen vanwege de veel lagere snelheid. Dit is dark oak verwaarloosd ten opzichte van de schoepwrijving.

0. 1 ti

Fig 11.2.1 Wrijvingsweerstand als functie _{van V}

Loo 1000

9

V

II.2.4 Bepaling van het botsingsverlies

Botsingverlies is het verlies dat optreed bij plotselinge veran-dering van sneIheid en/of richting van de vloeistof. Vooral in de

inlaat van het schoepenkanaal is dit van be1ang omdat daar en p1otse1inge vernauwing ontstaat door de dikte van de schoepen. Het eigenlijke botsingsverlies ontstaat echter door de afwijkende snelheidsdriehoek aan de intrede wanneer het debiet buiten het

optimale werkpunt ligt.Dit komt doordat de instroming haast

a/tijd radiaa/ zal zijn. Bij gegeven schoephoek en omloopsnelheid past slechts eon debiet

_

Er treedt eon drukverschil op van H=J4*( w1 )/(2*g) waarbij WI het vectorverschiI is. zie fig(II.2.2) de coefficientiAis ongeveer 0.6 voIgens LitEll]

C

CALl'%

(4., 3it

caw C

kcati71114411

(0-01-vvrt

ELI

Fig II.2.2 Botsingsverlies bij intrede van het schoepenkanaal

Net

optimale debiet Vo wordt bereikt wanneer c1r=u1*tg((i) Dan bIijkt dat VG= 400 El/min]

Hieruit kan afgeleid worden dat: t7i1=u1*(V/Vo-1) F<II.2.11> Beschouw fig(II.2.1)

Bij ul

en Ni

hoort cl-(optimaal) Neemt

cl

_{toe tot cl' dan kan de} stroming niet meer schoepcongruent lopen. De stootsne/heid _wl'is nu het verschil tussen wl' zoals die in werkelijkheid optreedt _en w1' zoals die zou moeten verlopen in stootvrije toestand.

Meetkundig is eenvoudig

at

to leiden dat: _{w17=u1*((c1'/c1)-1)}

Na berekening volgt fig(II.2.4)

I-A

0

[inbut]

1-91t

Fig 11.2.4 Botsingsverlies als functie van debiet

200 400 _boo 800 _{oo i2oo Cumin]}

II) BEPALING VAN HET :GPLEETVERLIES

Aan het spieetverlies is een

juist het element is dat bij slij heeft op het gedrag van de pomp. genomen morden met verschillende/sli -fect daarvan op de opvoerkrommeZal y Voorts is het belangrijk dat de druk

bepaald omdat deze rechtstreeks het 106

warden nu theoretisch bepaald wa

gekeken mordt of deze berekeningiklo

7!

If

IP

Fig 11.3.0 Doorsnede _{van de pOmpii ter plaatse van de slijtringen}

12

ig hoofdst tage een

Er z

jtringspelingen, en het efc

____Juergen bestudeerd.

ken in de slijtringen warden verlies bepalen. Deze drukken arna in het proefprogramma

pt.

gewijd omdat dit duidelijke invloed

Om het drukverschil over de slijtringen to berekenen moot _eerst de gecorrigeerde opvoerhoogte (fib- Hbots- Hwrijv) bepaald warden. Doze opvoerhoogte wordt Hcorr genoemd.

Deze opvoerhoogte Hcorr moet nog gecorrigeerd _warden voor de

drukverhoging die het slakkehuis veroorzaakt. Het slakkehuis fun-geert nu eenmaal als diffusor.

Hcorr wordt nu teruggerekend naar de buitenomtrek van de waaier vo/gens F<II.3.1> uit LitE11]. De druk aan de buitenkant van de

waaier, wordt Hap genoemd.

Hsp=Hcorr*(1-c2u'/(2*u2)) F<II.3.1>

Hierbij is c2u'= u2-c2r/tgq;21) F<II.3.2>

Van de buitenkant van de waaier moet nog een term _afgetrokken

warden vanwege de rotatie van de vloeistofschijf. Deze vloeistof-schijf bevindt

zich

tussen de waaier en het

pomphuis.

De rotatie

is kleiner als het waaiertoerental. We geven dit aan door het

waaiertoerental to vermenigvuldigen met een faktor tilt Lit[ 11)

blijkt dat gesteld kan worden op 0.5 .Elk massadeeltje in

doze schijf ondervindt een centripetale versnelling nl. ( * ) *r

Geintegreerd van r/ tot r2, /evert dit een drukverschil op zoals in F<II.3.3> gepresenteerd is.

H = 0.5*(,*(A)) *(r2 -rs )/g metyV=0.5 F<II.3.3> De druk ter plaatse van de sp/eet is dan:

Hspl= Hcorr- H

flit nu is het drukverschil over de spleet. Voor het berekenen van

de hoeveelheid vloeistof die door de spleet verloren gaat, wordt gebruik gemaakt van Lit[15]

In het kort komt de methode op het volgende _neer:

De weerstand van de stroming door de spleet bestaat uit 2 delen.

Eon weerstand bij intrede en uittrede van de spleet (coeff _{3 )} Een weerstand bij het doorstromen van de spleet (co6ff

)... )

Er wordt eon axiale snelheid in de spleet aangenomen. _Daarna wordt gekeken of de totale door de _{stroming veroorzaakte}

weerstand voldoet aan de randvoorwaarden. _{Is dit niet het gevaI,} dan wordt gewijzigd totdat aan de randvoorwaarden voldaan _is. De rekenstructuur die hierbij gebruikt

is

_{staat in fig(II.3.3)}

44 V' an an 4, z. 01 A

w is hier de axiale snelheid door de spleei. De sympolen warden toegelicht aan de hand van fig(II.3.1)

4 a& 0A 00 II A 1.

Fig 11.3.2 a ien b gratieken ter LepaIing van X en.

It 141 11 1 40 0 F<II.3.8> 1 _ I Iii 11-0,815mi it - 130 mm i. i.',.:0.%wpj i.

,

I I ?..:... 1 ' , :,. I I ,

L.,..

Re. I

--

it 000 . 10000 I '000 1 ts coa os a 1 Ns, 1 I

---1 . \moo . Wm o , =7-rrr--.. 0 II. It -' 4'.. __I ' H. Re-' coo s s 111 .. .._.... 1 -...=-L,H4.7:efftizzci

-NI

IA,.

<1:1

-7---& ,..., lii t F--- h - 0 201mm f In - undAuslrifi ,...1.__:... nhorfkonlig *ohne Vorschoureln :: _I I tit

Fig 11.3.1 symbolen bij het berekenen van bet spleetverties

80000 WOOD Rem

--44,

t

J 270. _I 10 Re,s Reu=.'2*()>J1rs*h/0 F<I1.3.4> Rew="2.40*h/67

it--

10) FIZ ) 1_ F<I1.3.6>

AP. 1'4 514 °I-11 F<II.3.7>

0,81 5

-004 0, 0.4 0,8 "---... 700-I - . 15000

sa.o

66.

Vsp COO]

Bepaal Reu uit

I

Ii

Neem iii=

la

Em/s)

i

1

Bepaal Pew wit F<11.3.5> Bepaall-wit fig(II.3.2/a) Repeal7 uit fig(II.3.2/b) Bepaalftuit F<11.3.6> Eepaal &P uit F<11.3.7>

Bepaal i twit F<11.3.8',

<i3wdnieww)

foudr

< 0.1

Bepaal het spleetverlies:

2*pi*rs*h*w voor een

slijtring.111

1

Fig 11.3.3 Rekenschema vnor het bepaien van het spleetverlies

Uit het doorlopen van de opvoerkromme _{en door de spleethoogte hh} stapsgewijs te vergrotenv volgt fig(II.3.4)L

fe 1164.0 L_ 11 1-'00 15 Olco MOO

"-volv,10

Fig, 11.3.4 _{Spleetverlies van onderste en bovenste}

slijtring tesamen% als functie van het totale debiet V

no

t39 o

Als spleetgrootten zijn genomen 0.220 [mm] (standaard bij levering van de pomp) en 0.750 [aim]

11.3.1 Constructie van de totale berekende opvoerkromme

totale berekende opvoerhoogte'van de pomp laat zich nu samen-vatten tot de volgende tabel

Tabel 11.3.1 totale opvoerhoogte theoretisch bepaald zie ook fig 11.3.5

Vnetto El/min] Htotaal Emvi3

beret,end Htotaal Emvk3 volgens opgave Begemann 0 13.8 13.5 200 13.4 12.9 400 12.6 11.9 600 11.3 10.5 800 9.5 8.6 1000 7.3 6.1 1200 4.5 2.9 16

: ,tePoJefoekt pUo&tho09 fe 41,c Nyco 7 .. It i 1 o.z.. : --. .1 41 ,I. isr, 1 ii 3 :! II rn, Ili il

loci 40o boo Boo

17

'coo

ovinne,

&dec.

I-IA

.---110Det

jitailkr

--tar-3E4E14E7a

__IL

AV) 146-4.511 voLciews oPerw clortionlein. 3i0 b-etmajen

map.)

7.0 4 ' . -1

1 \ 41 worn e fki VA.

41

V 1

N'. 0 ergdekd ''' ... 9,

\

H...

I

\ - -

" _..., , i,-

_\

di" ni

1

\

.1 ir iV

'CIAO]

Xmvk]

_{Betekent meter vloeistofkolom.}

_{In dit geval is dit}

.aran [mbar} want de dichtheid is 1000 Ek6/m33

Fig 11.3.5 Vergelijking berekende-

_{en gemetenr opvoerkroMme}

400 It

it6;;;J;-

(t) 60 Lk ;io 4.1- 44

a

4L 4 10 gelijk 1.0 1.0

III MEETPROGRAMMA TER VERIFICATIE VAN DE THEORIE

III.1 AANLOOP VOOR HET MEETPROGRAMMA

Om nu na te gaan of de berekende spleetverliezen oak inderdaad in

de praktijk optreden, moet eerst nagegaan warden wat de

werkelijke druk over de slijtringen is. Voorts moet gekeken warden of deze verliezen oak daadwerkelijk in het verloop _{van de} opvoerkromme to zien zijn.

Hjertoe moest een opstelling komen van de pomp waarvan het debiet nauwkeurig bepaald kon warden , en waar de slijtringdrukken

gemeten konden warden.

Het meetprogramma moest zodanig opgesteld warden dat de verschil-lende pompparameters in de goede volgorde gevarieerd werden. flit

is van belang cm in beperkte tijd ,met _{beperkte middelen zoveel} mogelijk relevante gegevens te verkrijgen..

Het uitvoeren van de proefopstelling liet wat op 'zich wachten vanwege een uitlopende tijdplanning van het _{constructiebureau}

binnen TNO.De uitgevoerde proefopstelling is to zien in bijlage C In het begin werd nog gedacht aan extra koeling van bet reservoir

met de te verpompen vloeistof. _{Later bleek dit niet nodig. De} temperatuur liep in de loop van de dag met slechts 1 a 2 graden

op.

111.2 MEETPROGRAMMA

Zoals in 11.1 is gesteld, warden metingen verricht aan en

centrifugaalpomp waarvan drie variabelen stapsgewijs warden veranderd.

-De waarden van de slijtring zijn niet geheel rand omdat _{dit na}

het opmeten en middelen over de onderkant en de _{bovenkant zo} uitkwam. De streefwaarden waren: 0.220, 0.375, 0.500, 0.750 _[aim]

In principe is dit geen probleem omdat daar in de berekening rekening mee wordt gehouden. _{De druk metingen warden aangegeven} in [mbar] omdat dit de uitleeseenheid is van de drukmeter.

Tijdens het meten bleek dat ter plaatse van bet g/ijlager, _{de as} uit het lager liep. pit gebeurde alleen bij ongunstige bedrijfs-condities.De gunstigste bedrijfsconditie is het punt op de

C1H-kromme waar het rendement het hoogst is. Doordat gemeten werd _met

zowel gesloten als geopende persafsluiter, _weken de

bedrijfs-condities bier sterk van af. Het gevolg is een grotere dwars-kracht op de waaier. _{Deze dwarskracht ontstaat doordat het} slak-kehuis niet moor egaal doorstroomd wordt. _{De drukopbouw in het} watergesmeerde gietijzeren glijlager was onvoldoende waardoor _eon zeer snelle slijtage ontstond. _{Naar informatie van Begemann zijn} in bet verleden nooit problemen van doze aard _{gesignaleerd.}

Voor _{dit probleem is toen eon oplossing bedacht in de vorm van}

een teflonlager voor de drukmetingen die buiten het _werkpunt vallen.

Dit teflonlager heeft zeer goede _{droogloopeigenschappen, en}

voldeed

zeer goed tijdens de proeven. _{Het gevolg was wel dat de}

volgorde in _{het meetprogramma niet moor kon warden uitgevoerd}

zoals het was opgesteld.

De druk ken over de slijtringen zijn middels _{dezelfde rekentechniek} als beschreven in fig( II.3.3)teruggerekend _{naar spleetverlies Vx} Doze berekening is uitgevoerd in bijlage E.

De gemeten drukken moesten eerst _{nog allemaal gecorrigeerd warden} vanwege de hoogteligging van de drukopnemer. flit _{wordt oak}

aangegeven in bijlage E. 19 Slijtringspleet Onbalans (0.2075, 0.3275, (125, 250, 375) 0.4525, 0.7025) MTh E grran J Lagerspeling (0.050, 0.100, 0.200, 0.400) ['aim

BESPREKING VAN DE MEETRESULTATEN

De

resultaten wat betreft de slijtringverliezen voldoen redelijk

aan de theorie. Dit is echter alleen het geval wanneer Net

rests).-taat als geheel bekeken wordt. zie fig(III.3.1)

Manneer

_{de resultaten in detail geanalyseerd}

_{worden, blijkt bet}

verlies

in

_{de onderste slijtringen niet gelijk te zijn}

_aan

_dat

van de bovenste slijtringen. Zie bijlage E, blz E.11

flit

was ook

wel te verwachten omdat de

pompgeometrie

aan de

donderkant

_wezenlijk

_{afwijkt van}

_{die aan}

_{de bovenkant. zie fig}

(II.3.0).

Bij meting blijkt dan ook dat er aan de bovenkant

een

tegendruk

aanwezig

_{is en dat door de vreemde vorm niet}

_voldaan

wordt Inn

de eis dat de ruimte tussen waaier

en

pomphuis

een

smalle

evenwijdige

spleet moet zijn.

Dit is vooral van

belang

voor de bepaling van Net drukverlies veroorzaakt door rotatie

_van

de vloeistof tussen waaier en pomphuis.

De

metingen

van

de opgenomen ankerstroomdt

_vertonen

_een

_zeer

vreemd verloop. Bij een lage volumestroom V,

_{stijgt de stroom met}

toenemende

spleetverliezen

conform

de

_{verwachtingen.}

_zie

fig(III.3.2) Rond de 740 El/minl treedt echter

_{een omslagpunt op.}

Waar spleetverliezen eerst gepaard gingen met

toenemende

stroom,

blijft de stroomtoename nu achter .Gesteld kan warden dat de

ver-mogenskromme

bij

_toegenomen

_{spleetverliezen,}

_"vlakker

ligt.

Miervoor kon geen verklaring gevonden worden.zie

_fig(III.3.1)

Fig(III.3.2) toont het drukverschil

_{aan dat optreedt bij}

toegeno-men lekverliezen. De referentiedruk is de druk volgens

_{opgave van}

de fabrikant.

_{Links van de opvoerkromme (laag debiet V),}

_treedt

meteen

_{een positieve drukdaling op ten opzichte}

_{van de}

_gegeven

kromme.

_{Naarmate de slijtringspeling grater wordt,}

_{is Net effect}

hiervan

op de opvoerhoogte steeds duidelijker.

_{De. berekende}

op-voerdaling karat telkens te laag uit.

20

Ii

Joo _{A CG} 4 '44 I ; -'ik= ; ; 1 .4.040* k I03 CI* MS i i &c % ba za.c_ C 0 %it 3 :t 4.9 64 11 23 st- -' arts 2t);72 ippoo.iss...6

4tiol..er25 ott 1.10s4coless

.

i rS i'-'L i ] t I, -, .E 21 , I ti

J.

,I. , t

A:

Heel- cocif

i

o ; rIESIDE P,

i..j.i

i.;

i ...-1 1 11 3 3 i a : net? rtER iE 3 :-. ftlii5 111.7

ofoupeaUlOilsw..., van. at.lroolne en Vayntoasems,totouttul"

K I rEESEni 4 . . ,. I 1 . : ; i 4 -, .

f

!...._..izool,s.STeCt . 4o e _ 13

stay

-I. , --:, 1

-1

i i 1 : --s, 500 i COO 03 )Ai-ji-jit,sr, 6 olnylbc..1,,i'ake..1 1 Soo it oo 1203 .DEciier io Li( min] w 1 S pLc to-C/ _1.0 CO cotf. VK a

to; It I genefpi, be,cektket t,;1- c54kin3licaicek 690 /intik.) 030 t

ii

v cr.?c, f wt..0 : : k ' s ; 0-33 0.41 i -4 --ne. i 1 t ₁ ....; i : I 1 t i ' 1

ft)

.&2 Of Wale/ a Ifkl.Cili ash 44444e (.044 . ;.-.--=. 1 I ale A .t)ti hy afeitit,..

Ili)

I .1 '. 's . .

I

r 1 ! I. , .,.

,

, 1: /44. _{/10 .} AN &newt .7 ; I It: chtl .o.33 k:oj4ç COO Emiecksenic 4. (70.1scut. 3 touasetit tvcelcend 120 _/00

CONCLUSIE

I.

De theoretische berekening van de opvoerkromme is _{to onnauwkeurig} am te gebruiken als referentie ten opzichte waarvan de

spleetver-liezen bepaald kunnen warden. Eater is het de opvoerkromme te

gebruiken zoals die door de fabrikant wordt _verstrekt.

Het _{totaal aan slijtring verlies komt redelijk overeen met wat} van tevoren berekend was. De veronderstelling dat het spleet verlies van de onderste slijtringen ge/ijk zou zijn _{aan dat van}

de _{bovenste slijtringen klopt echter niet. Er was verondersteld}

dat de druk voor _{en achter de waaier gelijk zou zijn vanwege de} druk egalisatie gaten in de waaier. _{De metingen tonen echter aan} dat dit niet het geval is.

Bij de berekening van het theoretisch spleet _{verlies was or oak}

van _{uitgegaan dat het totale drukverschil over beide slijtringen}

niet zou veranderen bij toename van dit verlies. Het drukverschil bijkt echter stork to dalen bij toename _{van de verliezen.}

Wat _{betreft de vermogenstoename, (toegenomen}

anker stroom van de electromotor) zijn de resultaten teleurstellend. _{Bij toegenomen} spleet verliezen is niet te voorspellen of het toegevoerd vermogen aan de pomp :al af- of toenemen.

De daling van de opvoerhoogte is wet _{een duidelijke indikatie van} toegenomen verliezen. Deze dating doet zich het _{duidelijkst voor} rand het werkpunt (FLOW = 670 E1/min3). Hier _{is het rendement het} hoogst. In tilt gebied kan oak gesteld warden dat de gehele opvoer kromme zoals die gemeten is in meetserie _1(nominaal)

, naar links

verschoven kan warden over _{eon afstand die gelijk is aan het} toegenomen spleetverlies.

Vermogensmeting aan de hand van de ankerstroom biedt goon per-spectieven voor conditiebewaking aan centrifugaalpompen _{van dit}

type.

De _{dating in opvoerhoogte voldoet ondanks}

voorgaande problemen redelijk aan hetgeen voorspeld was. In het gebied rond het

optimale werkpunt voldoet zij zelfs _{zeer goed.}

In _{het kader van conditie bewaking is}

het dan oak aan to _radon

om _{de opvoerdruk to meten bij gesloten}

persafsluiter. (in het

werkpunt zou vest beter zijn maar is _{technisch moeilijker}

realiseerbaar). Het terug rekenen _{naar sliitring speling zal} op empirische wijze dienen to geschieden.

Het stellen van een norm voor de toelaatbare slijtage op de slijt ringen, zal afhangen van de omstandigheden.

Zb kan gesteld 'warden dat de comp ten alle tijde, .,een vooraf

bepaalde minimale prestatie client te leveren.

Oak kan gesteld warden at de slijtage alleen de vervangbare onderdelen mag aantasten.

Ten slotte kan ook overwogen warden, om b- ' een bepaald slijtageniveau, de gehele pomp. te vervangen.

SAMENVATTING

In _{dit rapport wordt gekeken naar de invloed van slijtage van de} slijtringen

(aldi2ht1ssen waaier

en pomphuis) op de

prestaties van een centrifugaalpomp. Dit is van belang am aan de hand van deze gegevens, een schatting te kunnen maken ten aanzien van de staat van slijtage van de slijtringen. Er kan nu bepaald warden hoeveel (mm] speling op de slijtringen aanwezig is _zonder demontage. In de regel zaI zoveel warden toegestaan dat de slijt ringen net de volledige slijtage hebben opgenomen, _{zonder dat de.} vaaier of het pomphuis is aangetast.

Hiertoe zijnh drukmetingen alsmede ankerstroommetingen verricht,.

Voor de drukmetingen is eerst bepaald wat het gevolg is van

toegenomen slijtage middels een theoretische berekening waarna deze is vergeleken met metingen aan een proefmodel in de praktijk.

De ankerstroommetingen hebben alleen waarde omdat ze een

indikatie zijn van het opgenomen vermogen. flit wordt vergeleken met hetgeen de pompfabrikant opgeeft..

De resultaten warden gepresenteerd in bijlage E

[l] BEMMEL, N.J. VAN EN A.J. FRANKEN (1978) Conditiebewaking van scheepswerktuigen

Deel II Opzet experimenteel onderzoek zeewaterpomp TNO-rapport nr. 516 3007-87-1

[2] BLEECKE, A.J. , G.W.H. HABETS EN W.H. BOERSMA (1984)

Conditiebewaking, toestands afhankelijk onderhoud koninklijke Marine

Ministerie van defensie, Directie Materieel/KM 's Gravenhage E3I COLLACOT, R.A. (1977)

Mechanical fault diagnostics Chapman and Hall London

CORVING, C. (1974)

A three dimensional method for the calculation of _flow in turbomachines using finite elements

Proefschrift afd. Wiskunde aan de TH te Delft FOCKENS, F.H. EN 't HART, E.A.Th (1983)

Centrifugaalpomp, handleiding bij de tweedejaars ontwerp-en constructieoefontwerp-eningontwerp-en

THD collegedictaat Werktuigbouwkunde HORST, J. VAN DER (1981)

Foutenboom analyse

TNO-rapport dossiernr. 8713-10009

, SYMPOSIUM VAN (nov 1974)

Hydrodynamisch ontwerp van centrifugaalpompen KLEIN, SCHANZLING & BEKKER

Pump handbook (KGB) NEALE, M. (1979)

A guide to the condition monitoring of _machinery Her Majesty's stationary office London

PETERMAN, H. (1983)

Einfuhrung in die Stromungsmachinen Springer verlag

Ell] PFLEIDERER EN PETERMAN, H. (1972)

Stromingsmachinen 4e auftrage Springer verlag

[12] PUTTE, L.A. VAN (1976)

Stroming en warmteoverdracht I

Collegedictaat Werktuiobouw TH te Delft LITERATUURLIJST 2o [4] 151 [6] [101

TRAUPEL, W. (1977)

Thermische Turbo Macbimen Springer verlag

BERICHTE-424 (1981)

Hydraulische Stromungsmachinen

Verlag des Vereins Deutscher Ingenieure Dusseldorf WEBER, D. (1972)

Experimentele Untersuchungen an

Axial

Durchstromten Kreisringfurmigen Spaltdichtungen

Konstruction im machinenThapparate- ond geratebau

27 V.D.I.

0,1 0,09 0,08 0,07 0,04

I

0,02

002

0'

0,015 0,01 0,008 b H Re VD

o_

afb. 3.1. 0,05 0,0/. 0,03 0,02 0,015 001 o::oo 8 0,0 06 0,004 0,002 0001 0'O 008 00 006 0,000/. 0,0002 0,0001 0, 00 005

34561

0ci3O00.01

?000&

oo,0

LU

I

LU

>

LU

4

-J LU a:

.I

HUiIUiUIiliIi

1AMJNAJ KR 'OVE "U

TURBULENTE STROMING DOOR RUWE BUIZEN; uiiaiiiuisuuuuiu

uuuuuiiuin

STROM. ec BE'GANGS

h

GEBED

KWARDRATISCHE WEER STA NDSWET.

RU1,IIIHIUIUUIIIII,

_-________________________ ______.

006

!

1Ii!!IIMMIIIIIIlUUUIIIIIIIIIUIIIUIUuIUIIuIIIHIfl

-..,

>

0,05 1.

____

Ull

____uIMUhUiUUlUlUiUUiIUNUIIIiiiiIi

.,.

UI.

'-ii.

liiiliii

Pill

-uuluu..!,uuu.aI.iHunl..uuuuiuuN..ullIuup

U

.._

-UuI Re

.0

D. kTt.

-uiuiuuiuiiuuiiiiuuiuuui

iuiiiuiiiuiuiuiuhuuii

l5ifllIIlRuIn....uiuiuiu

uulMuuiliuuiuiuirniuuI

IIliNIlUIIIIIIIIIIIIIII,Il

4

IIIIUIIHIIIIIHRIIIIIIIIIIIUI

iuuiiiiniiiiiuiuiiiuiiunuiii

i!!!IIIIIISIuIliUuI

iiiiauiiiiiiiiuuaaminniiiiiuiuinii

UflIIlIIIUIUUUUIUIIUIIIRUIlIUlIII 4'

IIIIRRIIIUil

IIllRRIIulRlIIIaUIIIIlUIUlUUIIUIuIlRIUulliusIIIIII.,fl

UlHmIIUIlUlIilalUilIUIllRIUlllUlIlmlIiIlh

£0 3

461

64

2

3 456 S5 2' 3

4 5( $$

.)3 4 6 A? 0,03

BIJLAGE )3; MEETPROGRAMMA B..1 B C D E

F GHIJKLMNOPQ

125. 0,220 0.50 500 1000 1450 1450 OPT QH1 d

x

x

x

X X

x

X X X

xy

X 1 X 1X

x

X X X

x

x

X X

xi

X X

r

X X x 125 0.220 0.100 500. 1000' 1450 OPT

IX

lX

xx1x

X

XIX

X X xL X1 1 X

x

X x , X X x X 0.220 0.,100 I I 1 I

x

x

X

x

x X

xi

xi

X 0.220 0.501 1 , I ii 1 i

x

X X x X X X X 375 I I I 125

II

125 125 1 10 125 0.500

0.100

₅₀₀

1000

1450 1450 OPT

QH3xxxxxx

F x x X X X X x X x

lii

1 125 0.750

0.100

500

1000

1450 1450 OPT QH4

x'

I

x, xx DC"

L I.

x

X X X X X X X X X A 1 2 x 3

250

₅₀₀

1000

1450

4

250

₅₀₀

_x

1000

1450

5

0.220

0.50

₅₀₀

1000

_{x x}

1450

_{x x x} 6

375

0.220

0.100

₅₀₀

_x x

x

1000

_{x x}

_x

1450

7

0.220

0.200

₅₀₀

xxxx

x

x

x

xxxx

x

x

x

1450

xxxx

_x

_x

_x 8

0.220

0.400

₅₀₀

xxxx

x

x x

1000

xxxx

_{x x x}

1450

xxxx

_{x x x} 9

0.375

0.100

₅₀₀

_{x x} x

1000

_{x x x}

1450

_{x x x}

1450 QH2xxxxxx

x x

Uitleg bij het meetprogrammat

A.

Proefnuidifer

Onbalansgrootte [gin]

ci

Speling op de slijtringen [mm,],

peling op het glijlager

[mmj

E,

Toerental [rpm]

Werkpuntsinstelling (OPT betekent optimeal

en bij QM vordt

de volledige QH-kromme doorlopen)j

Debiet 11/minl

H,

Drukverschil onderste slijtring is P11-P12

_[mbar]

Drukverschil boventte slijtring i

P10-P91 [mbar].

T

_{Etrukken op de waaierdiameter P1. .P8, P17.}

_{-P18 [mbazi}

K,

Drukken op slijtring diameter boven P11,

_{P14 [mbar]}

Drukken op slijtrinT diameter cinder P15, P16

[mbar]

Druk in lagerkamer P20 Imbari

Ankerstroomverbruik [A]

Frekwentiespectrum glijlaget

Frekwentspectrum kogellager

Asvetplaatsingen

De proefnummers geven aan dat de

_{pomp gedemonteerd is om wijzigingen}

aan te brengen.

Daar waar een x voorkomt in het schema,

_{is een meting verricht.}

De drukmeetpunten zijn

_{aangegeven met Pi waar i het}

drukpunt-nummer is. Een overzicht hiervan staat in bijlage

C.

Voor dit rapport zijn van belang de

_{metingen QH1,QH2,QH3}

_{en QUA}

8.2

ii

Dit is de verkorte motatie

voor:

_{Meetserie 1}

erl

Meetserie 2

Meetserie 3

BIJLAGE C: PROEFOPSTELLING

De pomp is van het vertikale type en staat gemonteerd _{op een} ijzeren frame, _{die boven een kunststof bak met water hangt.}

Door _{een overstort warden temperatuur en niveau van het water} in de bak konstant gehouden. Het water wordt betrokken uit een

grate tank (7000 1) _{in de kelder en wordt daar oak weer in}

-teruggestort.

De electromotor voor de aandrijving is thyristor _gestuurd waardoor het _{toerental goed ingesteld kan worden. Van}

deze electromotor kan de ankerstroom afgelezen warden.

Alle drukken warden met een drukopnemer _{( merk tatham )}

geregistreerd. _{De verschillende drukmeetpunten warden gescand} met een scanivalve. De flow wordt gemeten met zeer nauwkeurige

flowmeter.

Pow-cfpnem et clutkopoonez 62.1cAl 75 Cal/ SCLIhiUCLUe /

/

116 rani

-1

e eecf ,torifkat

63e6-9 et

gYcltz

?otptoactift

fig C.1 _{Opstelling van de pomp haven het vloeistofreservoir}

Inleiding voor de drukmeetpunten

Aangezien het aanbrengen van de druk _{meet punten zeer} een-voudig is, en het voor

_{eventuele latere proeven nuttig kan}

blijken, is bier in ruime _{mate in voorzien.}

Hierdoor kan oak _{het drukverloop in de pomp}

goed _bekeken warden. _{Oak kan middels integratie van de}

drukken in omtrek richting op de _{buitenkant van de waaier de}

dwarskracht berekend warden. Dit is weer van belang voor de trillings metingen.In totaal wordt de druk _{op 20 plaatsen gemeten.}

C.1

Overzicht van de d±ukmeetpunten

0 persdruk (verzamel punt)

1 _{buitenkant waaier aan de}

2 buitenkant waaier aan de

3 _{buitenkant waaier aan de}

4 _{buitenkant waaier aan de}

buitenkant waaier aan de

6 _{buitenkant waaier aan de}

7 _{buitenkant waaier aan de}

8 buitenkant waaier aan de bovenste slijtring bovenkant

10 bovenste slijtring onderkant

11 onderste slijtring bovenkant

12 - onderste slijtring onderkant

13 vlak voor de slijtringen bovenkant 14 vlak voor de slijtringen bovenkant

15 vlak voor de slijtringen onderkant

16 vlak voor de slijtringen onderkant

17 _{buitenkant waaier aan de bovenkant} 18 buitenkant waaier aan de bovenkant

19 in het lager

20 _{kamer tussen glijlager en waeier}

PST

onderkant 0 grad _OW1

-onderkant 45 grad 0W2 onderkant 90 grad 0W3 onderkant 135 grad 0W4 onderkant 180 grad 0W5 onderkant 225 grad 0W6 onderkant 270 grad 0W7

onderkant 315 grad OW8 180: grad SR1 180 grad SR2 180, grad _SR3 180, grad. SR4 0, grad, _VSR1 180, grad VSR2 0 grad _VRS3 180 grad VSR4 0 grad. BW1 180 grad. BW2 LGR RAW

Op aanraden van het laboratorium voor hydromechanika van de

afdeling werktuigbouw, zijn

voor

de

_{drukpunten 9 10 11 12}

gaatjes gebruikt

van

_{0.250 [mm] doorsnede. Deze gaatjes zijn}

geboord in een houder die _{op zijn beurt weer in het huis}

heves, tigd is.

Deze doorsnede moest zo

_{klein zijn}

_omdat

_{voor een}

goede drukmeting _{de diameter van het meetgaatje niet groter}

nag zijn

als de kleinste breedte van de spleetr Een en ander is te zien in fig. _C.2.

C.2

positie

nummer tmschrijving in omtrek code

Gebruikte apparatuur an meetnauwkeurigheid

De waaier is veer elke meetserie afgedraaid bij

_het

produktcentrum van TNO te Delft. Hierbij ligt de nauwkeurigheid binnen de 0.010 [mm].

Net toerental van de electrometer wordt ingesteld

_{middels een}

thyristorschakeling.

Hierbij wordt het toerental

_digitaal

uitgelezen met een Fluke digitale multimeter. De maximale aflees-pauwkeurigheid bedraagt ongeveer 5 [rpm].

De Flowmeter bestaat uit een altoflux X-1000

_{opneme Hiermee}

wordt de snelheid van de vloeistof gemeten volgens _{het magnetisch} inductive principe. De doorsnede van de keel bedraagt 50 [mm]. 'Het signaal van de opnemer wordt versterkt en zichtbaar gemaakt

door middel van de programmeerbare meetversterker van het type Altometer SC-100/A/LD. De versterker is zodanig geprogrammeerd dat de digitale uitlezing geschied in [1/min]. _{De flowmeter is} ge-kalibreerd met behulp van een flowmeter die _{een nauwkeurigheid} bezat van 0.02 %

Veer de drukmetingen is gebruik,gemaakt _{van een drukopnemer, merk}

statham type PG 132 TC-25-350 en een digitale

_uitleesunit,

merk Analogic Measurometer II, type AN 25 Mol.

De drukopnemer is gecalibreerd met mechanische _{precisiemanometer} met een nauwkeurigheid van 0.25 % en wordt in _{[mbar] uitgelezen.} De mate van bevestiging en de storende invloeden van de omgeving

kunnen een fout introduceren van 1 tot 2%.

De meting in de

praktijk verliep moeizaam door de slechte dembing van klaine

drukfluctuaties.

De drukmeetpunten worden cm de beurt afgetast _{en doorgeleid naar}

de drukopnemer. Dit aftasten en doorleiden

_{gebeurt door een}

"Scanivalve" type 48J7-1/0etm/54-48 model J7 s/n 2023 van 48

kanalen met bijbehorende kanaaluitleesunit.

Omdat geen lucht aanwezig mag zijn in de _{druktoevoerleidingen, is}

hiervoor een kraantje aangebracht zodat bij aanvang van elke

meetserie de toevoerleidingen kunnen _{worden ontlucht.}

Ii

a. !

vl '7 13

win

VATI

4

1111A

1°01111

ik

ir7;;;;61156'

42

_*C.

IS/

zo

p=ix

9 416

it

fig C.2

pleats

van de diverse drukpunten in het pomphuis

BovE4441P2JC#7

A290

It5

BIJLAGE D: ALGEMENE GEGEVENS VAN DE BEGEMANPOMP AVX _65-195

Fig G.1 Geometrie van de AVX 195-65

z= 5 lh= 114 [mm] t2= 4 [mm] b2= 10 [mm] C/J2= 30 [grad] r2= 97 [mm]

tl= 4 [mm] _{rl is berekend volgens het voorschrift}

zoals in

Lit.[11] aangegeven.

bl= 17

[mm]

pl.= 21 [grad] _{Al= 2*pi*rl*bl = 3.74*10 [m2]}

r1"= 41

[mm] _{A2= 2*pi*r2*b2 = 6.09*10 [m2]}

rl' = 27.5 [mm] rl=

_{0.5*1(r12 +rl,2}

) = 35 [mm] rs = 47.4 [mm]

15

okay

implarem,

IRWIN

tjge

p.

wiereit94,4"'

1144k0

gred

lbwmInut

)tal .771- _{1-: .-:-} -71 -71 --- _7:-; * POMP No. f3eproefd Order/elf -I t27.". : 3 - - 6-232

/

722;nr7 7,77.17-17-:: '71 ... ... . : .. ; DATUM Z.5- -3 Paraaf ::'777

N.V. KON.

_NED.

MACHINEFABR1EK

_{E. H. BEGEMANN}

- HELM OND

VIII

:--: -,; -... . TYPE

/

ViSC.

SIJLAGE E: RESULTATEN VAN DE DRUKMETINGEN

INLET DING

DE MEETPUNTEN _E.2

OPMERKINGEN BIJ DE MEETRESULTATEN _E.2

MEETRESULTATEN _E-3

VERWERKING VAN DE MEETRESULTATEN _E-11

GRAFIEKEN

INLEIDING

Bij het meetprogramma zijn twee onderdelen te onderscheiden. De prestatie metingen en de trillingsmetingen- _{Jn dit rapport} zal ik mij beperken tot de prestatiemetingen.

De trillings metingen warden, door een _{werktuigbauwstudent}

verricht. De verschillende metingen zullen soms achter elkaar en soms naast elkaar uitgevoerd warden.

Omdat bij deze pomp geen slijtringen aanwezig zijn, zal de waaier afgedraaid warden. Al deze ingrepen zullen zodanig,

gegroepeerd moeten warden dat latere metingeni niet _verstoord warden, door voorgaande'ingrepen.

De metingen zijn verdeeld in 4 meetseries. _{Elk heeft een andere} slijtringspeling.Meetserie 1 _{is zoals de pomp aangelevert wordt}

DE MEETPUNTEN

Aangezien het aanbrengen van de druk meetpunten zeer een-voudig is, hebben we niet bespaard op het aantal meetpunten. Hierdoor kan oak het drukverloop in de pomp good bekeken

warden. Oak kan middels integratie van de drukken in omtrek richting op de buitenkant van de waaier de dwarskracht berekend warden. Dit is weer van belang voor de trillings metingen.In totaal wordt de druk op 20 plaatsen gemeten.

OPMERKINGEN BIJ DE MEETRESULTATEN

Alle ongecorrigeerde drukmetingen zijn geregistreerd zoals ze op

het afleesscherm verschijnen. De gecorrigeerde drukken zijn

gecorrigeerd voor de hoogte waarop de druk opnemer geplaatst _is en voor de statische afwijking van de drukmeter. _{De drukmeter is} gecalibreerd met behulp van luchtdruk.

De gecorrigeerde druk is teruggerekend tot op het water _oppervlak

en wordt uitgedrukt in EmBarl. Aangezien de dichtheid van dit

water precies 1000 Ekg/m33 (F=0.5%) kan het took als [cm] water kolom gezien worden.

De statische afwijking Ian :towel door de druk opnemer als door

de veranderende luchtdruk komen.

Eon nadeel van de druk opnemer was dat de aangegeven waarde stork schommelde. Meestentijds +-3 EmBar]. Het was niet mogelijk _{om van} de bestaande drukuitleesunit de integratiekonstante _{op te voeren.} Drukpunt nr.I5 vertoonde als enige zeer grate schommelingen, die toenamen naarmate de pomp verder buiten zijn optimale _werpunt opereerde. Schommel amplitude +-25 EmBarl

E.2

J

-DRUKMETINGEN ONGECORRIGEERD MEETSERIE 1 FLOW in Cl/minJ DRUKMEET PUNT 0 Ii 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 * 15 16 17 19 20 STROOM in [Amp] TOERENTAL Et/min] DRUKKEN IN EmBar] 0 87 194 308 437 574 739 916 1100 1237 1269 1278 1252 1208 1145 1031 867 656 429 172 828 812 793 774 739 709 665 603 498 949 932 909 968 818 768 702 628 475 1008 978 948 905 865 808 731 657 553 910 937 908 862 822 774 701 626 546 1006 969 936 889 839 775 704 621 539 981 939 899 848 796 734 662 579 482 1011 968 921 859 792 724 639 534 420 1116 1079 1034 969 889 790 669 527 352 114 147 154 143 131 117 ee 48 -1 343 339 336 321 297 269 225 171 100 345 320 294 275 250 214 159 111 80 43 29 18 13 5 -11 -53 -74 -89 826 798 775 748 731 694 645 575 469 933 881 849 798 745 695 598 502 401 638 624 639 657 601 576 524 492 400 757 696 642 602 560 513 444 356 314 984 959 941 903 952 807 721 626 522 1028 992 956 918 970 811 732 634 548 NIET AANGESLOTEN 28 34 46 47 39 28 7 -25 -68

hoogte boven het water oppervlak statische afwijking

tota1e correctie factor

A = 95.41 [mm] B = 95.00 [mm] C = 94.98 [mm] D = 95.40 EmmJ ] 9.0 11.0 13.5 16.8 20.0 23.0 25.7 28.0 _{29.8 30.0} 1450 1450 1450 1450 1450 1452 1450 1450 _{1450 1450}

* deze drukmeting varieert +- 25 [mBar] 52 [cm] EmBar] -48 CmBar] DR1= (A-B)/2 DR1= .205 [mm] DR2= (D-C)/2 _{DR2= .210 [mm]} DRG= (DR1+DR2)/2 _{DRG= .2075 [mm]} E. 3 ^ y B 18 4

DRUKMETINGEN GECORRIGEERD _{MEETSERIE 1} FLOW in Elimin] DRUKMEET PUNT 0 1 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 STROOM in ['Amp] TOERENTAL Et/min]

BIJ FLOW = 0 GELDT:

P10-P9 = 229 [mbar] P11-P12 = 302 Cmbar] E. 4 0 87 184 303 437 574 739 916 1100 1237

DRUKKEN IN [mar]

1317 1326 1300 1256 1193 1079 915 704 477 220 876 860 841 822 797 757 713 651 546 997 980 957 916 866 816 750 676 523 1056 1026 996 953 913 856 779 705 601 958 985 956 910 870 822 749 674 594 1054 1017 984 937 887 823 752 669 587 1029 987 947 896 844 782 710 627 530 1059 1016 969 907 840 772 687 582 468 1164 1127 1082 1017 937 838 717 575 400 162 195 202 191 179 165 136 96 47 391 387 384 369 345 317 273 219 156 393 368 342 323 298 262 207 159 128 91 77 66 61 53 37 -5 -26 -40 874 846 823 796 779 742 693 623 517 981 929 896 846 793 733 646 550 449 686 672 687 705 649 624 572 540 456 805 744 690 650 608 561 492 404 362 1032 1007 989 951 900 855 769 674 570 1076 1040 1004 966 918 859 780 682 596 N/ET AANGESLOTEN 76 82 94 95 87 76 55 23 -20 9.0 11.0 13.5 16.8 20.0 23.0 25.7 28.0 _{29.8 30.0} 1450 1450 1450 1450 1450 1452 1450 1450 _{1450 1450}

DRUKMETINGEN ONGECORRIGEERD _{MEETSERIE 2}

DRUKMEET

PUNT

FLOW in El/min3

hoogte boven het water oppervlak 52 [cm]

statische afwijking 3 [cm]

totale correctie factor -49 [cm]

deze drukmeting varieert 4-- 25 EmBarl

eo

183 300 440 579 744 921 1098 1225 DRUKKEN IN EmBar] [mm] [mm] [mm] E. 5 DR1= (A-B)/2 _{DR1= .330} DR2= (D-C)/2 DR2= .325 DRG= (DR1+DR2)/2 DRG= .3275 1249 1242 1234 1174 1104 990 1 79e 768 758 735 699 672 912 889 872 831 780 728 3 971 942 919 871 827 769 4 888 852 922 770 732 678 5 969 939 906 848 799 734 6 947 912 870 810 759 700 7 982 938 895 831 760 698 8 1085 1051 1012 937 858 754 9 181 178 184 163 148 130 10 345 341 334 294 266 234 11 263 238 216 198 175 149 12 44 30 18 14 6 -2 13 762 729 694 667 662 630 14 e70 829 778 733 678 609 * 15 551 534 554 575 529 488 16 649 598 539 492 460 422 17 938 918 898 868 811 766

le

986 95e 918 872 832 769 19 NIET AANGESLOTEN 20 73 77 70 66 59 44 STROOM in [Amp] 11.1 12.9 15.2 17.5 20.9 24.0 TOERENTAL Ct/min3 144e 1450 1450 1451 1450 1450

A = 95.41 [mm] B = 94.75 [mm) C = 94.75 [mm] D = 95.40 [mm] 809 598 364 158 626 562 498 660 579 496 693 604 516 615 539 478 654 563 502 620 522 447 588 478 360 622 472 281 105 64 18 193 152 99 100 42 16 -34 -83 -110 594 518 412 528 431 328 435 412 366 356 269 242 686 590 421 690 593 490 25 -3 -47 25.8 28.8 30.0 31.0 1450 1448 1450 1450 *

DRUKMETINGEN GECORRIGEERD _{MEETSERIE 2} DRUKMEET PUNT 0 1 3 4 5 6 Et 9 10 11 12 13 14 15 16 17 19 20 FLOW in El/min] STROOM in [Amp] TOERENTAL it/min]

BIJ FLOW = 0 GELDT: P10-P9 = 164 [mbar] P11-P12 = 219 [mbar] 7-0 GO 183 300 440 579 744 921 1098 1225 DRUKKEN IN EmBar] 1297 1291 1283 1223 1153 1039 850 647 413 207 837 817 807 784 748 721 675 611 547 961 938 921 880 829 777 709 628 545 1020 991 968 920 876 BIB 742 653 565 937 901 871 819 781 727 664 599 527 1018 988 955 897 847 783 703 612 551 996 961 919 859 Elm 749 669 571 496 1031 987 944 890 809 737 637 527 409 1134 1100 1061 986 907 803 671 521 330 230 227 233 212 197 179 154 113 67 394 390 383 343 315 283 242 201 138 312 287 265 247 224 198 149 91 65 93 79 67 63 55 47 15 -34 -61 811 778 743 716 711 679 643 567 461 919 879 827 782 727 658 577 480 377 600 583 603 624 578 537 484 461 415 698 647 588 541 509 471 405 318 291 987 967 947 917 860 815 735 639 470 1035 1007 967 921 881 818 739 642 539 NIET AANGESLOTEN 122 126 119 115 108 93 74 46 11.1 12.9 15.2 17.5 20.9 24.0 25.8 2E1.8 30.0 31.0 1448 1450 1450 1451 1450 1450 1450 _{1448 1450 1450} E. 6 7 18 2

FLOW in El/min]

hoogte boven het water oppervlak _{52 [cm]}

statische afwijking 1 [cm]

totale correctie factor -51 [cm]

* deze drukmeting varieert +- 25 EmBar]

E.7 A = 95.41 [mm] B = 94.50 [mm] C _{= 94.50 [mm)} D = 95.40 Cmmi DR1= (A-B)/2 DR1= .455 [mm] DR2= (D-C)/2 _{DR2= .450 [mm]} DRG= (DR1+DR2)/2 _{DRG= .4525 Emm3} DRUKMEET PUNT 0 1228 1 744 875 3 940 4 905 5 938 6 919 7 956 1059 9 251 10 348 11 164 12 2 13 698 14 822

*

15 488 16 567 17 908 18 962 19 20 132 STROOM in [Amp] 10.0 TOERENTAL Et/min] 1450

DRUKMETINGEN ONGECORRIGEERD _{MEETSERIE 3}

81 177 299 437 584 740 919 1104 1210 DRUKKEN IN [mBar] 1220 1216 1162 1076 949 736 568 328 150 734 725 712 674 642 602 535 463 955 848 808 755 696 632 554 468 912 898 854 800 734 669 578 493 859 839 786 749 688 622 539 464 914 882 828 768 702 631 532 470 881 852 790 730 658 593 486 412 914 882 908 729 649 560 433 320 1023 999 929 836 722 594 440 235 246 240 222 200 168 136 87 40 339 329 300 275 230 190 140 85 152 145 125 106 84 56 -20 -71 -7 -10 -14 -17 -21 -42 -103 -155 668 649 620 611 581 544 482 382 780 748 688 628 555 479 391 290 470 485 515 460 418 370 337 278 526 478 416 375 349 298 214 191 eles 881 845 776 730 658 569 392 935 909 855 798 737 662 563 455 NIET AANGESLOTEN 130 123 106 81 68 41 8 -33 12.0 14.8 17.9 20.8 23.2 25.7 27.5 28.9 29.9 1450 1450 1450 1452 1450 1450 1450 _{1450 1450} 2

11:

ORUKMETINGEN GECORRIGEERD _{MEETSERIE 3}

DRUKMEET PUNT 1 2 3 4 '5 FLOW in !El/min3

BIJ FLOW = 0 ,GELDT:

P10-P9 = 97 Embarl P11-1312 = 162 ['mbar] 0 1279 795 926 991 956 989 970 7 1007 S 1109 9 ₃₀₂ 10 399 11 215 12 53 13 749 14 : 873 15 ! 539 16 618 17 ₉₅₉ 12 1013 19 20' 183 STROOM in [Amp] ,10.0 TOERENTAL [t/min]11450 6.0 41 21 177 299 437

584 740

_{919 1104 1210} DRUKKEN IN EmBarT 1271 1267 12/31/27 1000 837 619 379 201 785 776 763 725 693 653 526 514 906 899 859 806 747 683 605 519 963 949 905 851 785 720 629 544 910 e90 837 BOO 739 673 590 515 965 933 879 819 753 682 583 521 932 903 841 781 709 644 537 463 965 933 859 780 700 611 484 371 1074 1050 980 887 773 645 491 286 297 291 273 251 219 187 138 91 390 380 351 326 281 241 191 136 203 196 176 157 135 107 31 -20 44 41 37 34 30 9 -52 104 719 700! 671 662 632 595 533 433 831 799 739 679 606 530 442 341 521 536 566 511 469 421

me

329 577 529 467 426 400 349 265 242 939 932 896 827 781 709 620 443 986 960 906 849 7881 713 614 506 NIET AANGESLOTEN 181 174 157 132 1I9 92 59

₁₂

12.0 14.8 17.9 20.8 23.2 25.7 27.5 28.9 29.9 1450 1450 1450 1452 1450 1450 1450 _{1450 1450} 0 6

DRUKMETINGEN ONGECORRIGEERD _{MEETSERIE 4} 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 14 * 15 16 17 19 20 FLOW in Elimin] DRUKMEET PUNT STROOM in [Amp] TOERENTAL [t/min]

hoogte boven het water opervlak 52 [cm] statische afwijking -3 [cm] totale correctie factor -55 [cm]

A = 95.41 [mm] _{DR1= (A-B)/2 DR1= .705 [mm]}

B = 94.00 [mm] _{DR2= (D-C)/2 DR2= .700 [mm]}

C = 94.00 [mm] _{DRG= (DR1+DR2)/2 DRG= .7025 [mm]}

D = 95.40 [aim]

* deze

drukmeting varieert +- 25 EmBarl

1202 1195 1184 1122 1021 902 722 510 274 138 698 692 685 666 626 601 539 497 368 838

els

804 769 712 648 572 502 399 902 874 856 804 756 693 620 531 436 810 785 747 717 671 614 545 446 326 903 872 839 774 722 652 576 470 415 882 844 906 732 681 609 531 421 352 920 873 836 758 698 600 498 366 258 1030 1001 962 881 789 671 538 372 179 354 335 322 282 249 218 177 124 59 403 381 362 322 284 251 199 140 65 88 71 63 49 41 26 -2 -e1 -127 4 -15 -18 -23 -26 -39 -50 -130 -168 630 584 575 542 542 510 479 422 319 754 702 672 609 554 488 408 324 216 390 355 366 392 365 319 265 233 178 436 397 350 296 274 245 211 116 118 870 847 836 792 736 681 608 528 340 926 892 862 809 756 692 610 516 408 NIET AANGESLOTEN 211 199 186 155 120 102 72 33 -17 11.2 13.1 15.6 18.5 21.2 24.7 25.7 27.2 28.5 29.2 1451 1449 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 ₁₄₅₀ 84 180 303 438 578 738 918 1097 1180 DRUKKEN IN [mBar] E.9 1 2 18

DRUKMETINGEN GECORRIGEERD DRUKMEET PUNT 0 84 180 303, 438 578 738 918 1097

hell

io 1 2 3 4 5 6

7

9 120 11 13 14 15 17 18 19 20' FLOW

in

E1/min

SIJ FLOW" =-0

GELDT:r

P10-P9 = 49

[mbar]

P11-P12 = 84

[mbar]

DRUKKEN. IN EmBar] 1257 1250 1239 1177 1076 957 777 565 329 193 753 747 740 721 683 656 594 552 423 893 070 859 824 767 703 627 557 454 957 929 911 859 811 748 675 586 491 865 840

802 772

726 669 600 501 381 958 927 894 829 777 707 631 525 470 937 899 861 787 736 664 586 476 407 975 928 891 813 743 655 553 421 313 1085 1056 1017 936 844 726 593 427 234 409 390 377 337 304 273 232 179 114 458 436 417 377 339 306 254 195 120 143 126 118 104 96, 81 53 -26 -72 59' 40 37 32 29 16 5 _{-75 -113} 685 639 630 597 597 565 534 477 374 809 757 727 664 609 543 463 379 271 445 410 441 447

420 374

320 288 233 925 902 891 847 791 736 663 583 395 981 947 917 864 811 747 665 571 463 NIET AANGESLOTEN 266 254 241 210 175 157 127 Ea 38 STROOM

in [Amp]

_{11.2 13.1 15.6 18.5 21.2 24-7 25,7 27.2 28.5 29.2} TOERENTAL

Et/min]

_{1451 1449 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450 1450} MEETSERIE 4 E. 10

VERWERKING VAN DE MEETRESULTATEN

Allereerst was veronderstelt dat de drukval in de bovenste

slijtring gelijk zou zijn aan die van de onderste slijtring.

Uit de proefresultaten blijkt duidelijk het tegendeel. Zelfs

de verhouding tussen de drukval in de onderste-

en bovenste

slijtring blijkt bij vergrootte speling toe te

nemen.

berekening van het spleetverlies

Voor de komplete beschrijving van de rekenmethode

_{kan verwezen}

warden naar lit[14] en het rekenschema in het rapport

_fig(II.3.3)

wordt echter niet bepaald vanwege meting IN de slijtringent

OM>

Voor alle meetseries geldt:

1

= 7

[ram]

_{= .923*10A-6}

zie ook

figEL)

rs

47.5 [mm]

rho = 10100 [kg/m3]i

wr = 7.2

[m/s]

Voor de berekening van het.. spLeetverlies zijn

_enkele

_extra

variabelen ingevoerd.

Vspb

zpleetverlies bovenste slijtring

_,

_[1/min]

Vspo

spleetverlies onderste slijtring

_[1/min]

Vsptoti totaal spleetverlies voor i=1,2,3,4

_{(meetserie i)}

_[1/mih]

De variabelenAenftworden bier aangeduid als la

_{da resp. mu}

FLOW is V maar dan in [1/min] (uitleesunitY

MEETSERIE 1 (nrinaal

_{spleetverliespa-:20,75}

_{bij FLOW = 0}

Reu_= 3200

1/(2h) = 16.9

landa 4s mu - 1.09

Bovenste

Red= 3000

deltaP = 229 [mBar]

_{7177-671-1M,MT--Rew2=}

₃₁₀₀

Vspb= 25 [1/min]

Onderste slijtring

ReWl= 3000

_{deltaP 7 102 Irmpa[xl}

_{8.5 [m/s]}

_{ReW2= 3800}

Vspo- 31 [1/min]

totaal verlies Vtotl

_{Vspb+Vspo = 56 [1/min]:}

MEETSERIE 2'

(DRG =1 .3275 bij FLOW = 0)

Reu - 4700

1/(2h) = 10_7

lands = 0-05

itu = a_a7

Bovenste slijtring

ReWl= 5000

deltaP = 164 [mBar]

_{w = 7.8 rm/sj}

_{ReU2= 5600}

Vspb- 46 [1/min]

Onderste slijtring

Rei71= 6500

_lands

_{0.045 mu =[1.44}

_{deltaP = 219 [mBaxi}

= 9.5 [m/s]

ReT77.2= 6800

Vspo= 56

totaal verlies Vtot2 = Vspb+Vspo

_{= 102 11/min]}

v = = slijtring w = = E. 11