|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Тема: Работа насосов на сеть. ⇐ ПредыдущаяСтр 6 из 6
Задача 7.1.Центробежный насос, характеристика которого задана в таблице, подает воду на геометрическую высоту Hг. Температура подаваемой воды T = 20 °С. Трубы всасывания и нагнетания соответственно имеют диаметр dв и dн, а длину lв и lн. Эквивалентная шероховатость ∆ э = 0, 06 мм. Избыточное давление в нагнетательном резервуаре в процесс работы насоса остается постоянным и равно p0. При построении характеристики насосной установки из местных гидравлических сопротивлений учесть плавные повороты труб с радиусами R = 2d, сопротивление задвижки с коэффициентом местного сопротивления ζ з и вход в резервуар. Найти рабочую точку при работе насоса на сеть. Определить, как изменяются напор и мощность насоса при уменьшении задвижкой подачи воды на 20 %.
Задача 7.2.Центробежный насос, характеристика которого задана в таблице, работает в системе, перекачивая воду, температура которой T = 20 °С, из закрытого резервуара А в открытый резервуар Б. Стальные трубы всасывания и нагнетания соответственно имеют диаметр dв и dн, длину lв и lн, а их эквивалентная шероховатость ∆ э = 0, 1 мм. Перепад горизонтов в резервуарах равен Нг, а избыточное давление в резервуаре А равно p0. Найти рабочую точку при работе насоса в установке (определить напор, подачу и мощность на валу насоса). При построении характеристики насосной установки из местных гидравлических сопротивлений учесть в крутых поворотах и при входе нагнетательного трубопровода в резервуар.
Задача 7.3(а) и 7.4(б).Два последовательно (а) или параллельно (б)соединенных центробежных насоса установлены близко друг от друга, работают на один длинный трубопровод длиной l и диаметром d. Геометрический напор установки Нг в процессе работы остается неизменным. Найти рабочую точку при работе насоса на трубопровод. Определить мощность каждого из насосов, если они перекачивают воду, температура которой 20 °С. Эквивалентная шероховатость ∆ э = 0, 50 мм. Так как насосы находятся близко один от другого, а трубопровод длинный, сопротивлением всасывающих и соединяющих насосы трубопроводов можно пренебречь. Характеристики насосов указанны в таблице.
Задача 7.6.Определить напор, подачу, а также мощность на валу центробежного насоса ЧК-6, характеристика которого представлена на рисунке. Если геометрическую высота подъема воды равна Нг, свободный напор в конце напорного трубопровода hсв, длина всасывающего и напорного трубопровода равна l, диаметр трубы d = 100 мм. Коэффициент гидравлического трения λ = 0, 025. Принять коэффициент сопротивления всасывающего клапана ζ к = 5, коэффициент сопротивления задвижки ζ з = 8, 2.
Задача 7.7.Определить напор, подачу, а также мощность на валу центробежного насоса ЧК-6, характеристика которого представлена на рисунке к задаче 6.5. Геометрическая высота подъема воды - Нг, длина всасывающего и напорного трубопровода равна l, диаметр трубы d = 80 мм. Принять коэффициент гидравлического трения λ = 0, 025, коэффициент сопротивления всасывающего клапана ζ к = 5, 2, а задвижки ζ з = 8, 0 (см. рис. к задаче 7.5.)
Задача 7.8.Определить напор, подачу, а также мощность на валу центробежного насоса ЧК-12, характеристика которого представлена на рисунке к задаче 6.4. Геометрическая высота подъема воды - Нг, длина всасывающего и напорного трубопровода равна l, диаметр трубы d = 80 мм. Принять коэффициент гидравлического трения λ = 0, 025, коэффициент сопротивления всасывающего клапана ζ к = 5, 2, а задвижки ζ з = 8, 0 (см. рис. к задаче 7.6.)
Задача 7.9.Центробежный насос, характеристика которого задана в таблице, подает воду на геометрическую высоту Hг. Трубы всасывания и нагнетания соответственно имеют диаметр dв и dн, а длину lв и lн. Температура подаваемой воды T °С. Найти рабочую точку при работе насоса на сеть. Определить, как изменяются напор и мощность насоса при уменьшении задвижкой подачи воды на 25 %. При построении характеристики насосной установки из местных гидравлических сопротивлений учесть плавные повороты труб с радиусами R = 2d.
Задача 7.10.Центробежный насос, характеристика которого задана в таблице, работает на трубопровод, перекачивая воду из резервуара А в резервуар Б. Стальные трубы всасывания и нагнетания соответственно имеют диаметр dв и dн, длину lв и lн. Температура перекачиваемой воды T °С; перепад горизонтов в резервуарах А и Б равен ∆ Н. Найти рабочую точку при работе насоса на сеть (определить напор, подачу и мощность насоса). У к а з а н и я: 1. При отрицательном перепаде горизонтов резервуар Б находится ниже резервуара А. 2. При построении характеристики насосной установки местными гидравлическими сопротивлениями можно пренебречь.
Пояснения к решению задач 7.1÷ 7.10 Характеристики насоса выражают собой зависимости напора Н, мощности N и коэффициента полезного действия (КПД) η от подачи (расхода) Q. Для центробежных насосов ЧК-12 и ЧК-6 такие характеристики представлены на рисунках к задачам, для остальных в виде таблиц. Напор Н, развиваемый насосом, расходуется на преодоление геометрической высоты Нг, создание соответствующего давления в напорном баке и преодоление гидравлических сопротивлений во всасывающей и напорной линиях. Уравнение Бернулли для трубопровода с вязкой жидкостью и насосом в общем виде можно записать:
где Н1 – полный напор в предыдущем сечении (сечение выбирается произвольно в соответствии со схемой); Ннас – напор, который должен обеспечить насос; Н2 – полный напор в последующем сечении; hw – суммарные потери напора.
Из этого выражения в соответствии с заданной схемой системы можно определить требуемый напор насоса. Полученную зависимость называют характеристикой трубопровода, она представляет собой параболу. Построив в одном масштабе характеристику насоса и трубопровода, определим точку пересечения (рабочую точку) кривых. Эта точка будет определять собой напор и расход системы. Для рабочей точки, пользуясь, кривой КПД, найдем КПД насоса. Тогда полезная мощность насоса
а затраченная
Для определения вакуума на входе в насос также необходимо воспользоваться уравнением Бернулли. Если задана подача Q1 и напор Н! при частоте вращения n1, то на основании теории подобия можно найти параметры этого насоса при частоте вращения n. Полагая, что КПД при этом не изменяется, будем иметь
и
ЗАДАНИЕ №8 Самостоятельная работа студентов
Задача 8.1.На рисунке представлено начальное положение гидравлической системы дистанционного управления (рабочая жидкость между поршнями не сжата), При перемещении ведущего поршня (его диаметр D) вправо, жидкость постепенно сжимается и давление в ней повышается. Когда манометрическое давление рм достигает определенной величины, сила давления на ведомый поршень (его диаметр d) становится больше силы сопротивления F, приложенной к штоку ведомого поршня. С этого момента приходит в движение вправо и ведомый поршень. Диаметр соединительной части цилиндров δ, длина l. Требуется определить диаметр ведущего поршня D, необходимый для того, чтобы при заданной величине силы F ход L обоих поршней был один и тот же. Коэффициент объемного сжатия рабочей жидкости принять β w =0, 0005 1/МПа.
К задаче 8.1. К задаче 8.2. Задача 8.2.Вал диаметром D вращается во втулке длинойl c частотой n. При этом зазор между валом и втулкой толщиной δ заполнен маслом, имеющим плотность ρ и кинематическую вязкость ν. Определить величину вращающего момента M, обеспечивающего заданную частоту вращения.
Задача 8.3.Определить показания мановакуумметра p, если к штоку поршня приложена сила F, его диаметр d, высота жидкости H, плотность ρ.
К задаче 8.3. К задаче 8.4. Задача 8.4. Гидравлический повыситель давления (мультипликатор) имеет поршень диаметром D и скалку диаметром d. Определить под каким начальным давлением p1 должна подводиться жидкость под большой поршень, чтобы давление на выходе из мультипликатора было p2. Трением в уплотнениях и весом поршня пренебречь.
Задача 8.5. Вертикальный цилиндрический резервуар высотой H и диаметром D закрывается полусферической крышкой, сообщающейся с атмосферой через трубу внутренним диаметром d.Резервуар заполнен мазутом, плотность которого ρ = 900 кг/м3. Требуется определить: 1. Высоту поднятия мазута h в трубе при повышении температуры на t°C. 2. Усилие, отрывающее крышку резервуара при подъеме мазута на высоту h за счет его разогрева. Коэффициент температурного расширения мазута принять равным β t = 0, 00072 1/°C.
К задаче 8.5. К задаче 8.6. Задача 8.6. Поршень диаметром D имеет n отверстий диаметром d0 каждое. Отверстия рассматривать как внешние цилиндрические насадки с коэффициентом расхода µ = 0, 82; плотность жидкости ρ = 900 кг/м3. Определить скорость v перемещения поршня вниз, если к его штоку приложена сила F.
Задача 8.7. Жидкость плотностью р = 900 кг/м3 поступает в левую полость цилиндра через дроссель с коэффициентом расхода µ = 0, 62 и диаметром d под избыточным давлением рн; давление на сливе рс. Поршень гидроцилиндра диаметром D под действием разности давлений в левой и правой полостях цилиндра движется слева направо с некоторой скоростью v. Определить значение силы F, преодолеваемой штоком гидроцилиндра диаметром dшпри движении его против нагрузки со скоростью v.
К задаче 8.7. К задаче 8.8. Задача 8.8.Определить давление, создаваемое насосом, если длины трубопроводов до и после гидроцилиндра, равны l; их диаметры d; диаметр поршня D; штока dш; сила на штоке F; подача насоса Q; вязкость рабочей жидкости ν = 0, 5 см2/с; плотность ρ = 900 кг/м3. Потери напора в местных сопротивлениях не учитывать.
Задача 8.9.Гидравлическое реле времени, служащее для включения и выключения различных устройств через фиксированные интервалы времени, состоит из цилиндра, в котором помещён поршень диаметром D1, со штоком-толкателем диаметром D2.Цилиндр присоединен кёмкости с постоянным уровнем жидкости Н0. Под действием давления, передающегося из ёмкости в правую полость цилиндра, поршень перемещается, вытесняя жидкость из левой полости в ту же ёмкость через трубку диаметром d.Требуетсявычислить время Т срабатывания реле, определяемое перемещением поршня на расстояние S из начального положения до упора в торец цилиндра.Движение поршня считать равномерным на всём пути, пренебрегая незначительным временем его разгона.В трубке учитывать только местные потери напора, считая режим движения жидкости турбулентным. Коэффициент сопротивления ζ к = 1, 5 и дросселя на трубке ζ д.Утечками и трением в цилиндре, а также скоростными напорами жидкости в его полостях пренебречь.
К задаче 8.9. К задаче 8.10. Задача 8.10.На рисунке дана схема гидропривода, применяемого в скреперах. Гидропривод состоит из масляного бака 1, насоса 2, обратного клапана 3, распределителя 4, гидроцилиндров 5, трубопроводов 6, предохранительного клапана 7, фильтра 8. Исходные данные: 1. Усилие G, передаваемое двумя цилиндрами рабочему органу. 2. Скорость движения рабочего органа v = 0, 2 м/с. 3. Длина трубопровода от насоса до входа в цилиндры l1 = 6 м, от выхода из цилиндров до фильтра – l2 = 8 м. На трубопроводе имеются: обратный клапан (ζ кл = 3), распределитель (ζ p =2), два параллельно расположенных силовых цилиндра (коэффициенты местных сопротивлений на входе и выходе из цилиндра: (ζ вх = 0, 8; ζ вых = 0, 5), фильтр (ζ ф = 12)), девять поворотов под углом 90° (ζ п =2), один прямоугольный тройник с транзитным потоком (ζ т =0, 2) и три прямоугольных тройника с отводимым под углом 90° потоком (ζ т =1, 2). 4. Рабочая жидкость — веретенное масло: ρ = 870 кг/м3, ν = 0, 4*10-4 м2/с. 5. Общий КПД насоса η |=0, 85; объемный КПД силового гидроцилиндра η 0 = 0, 90. Требуется определить: 1. Внутренний диаметр гидроцилиндра (диаметр поршня) dц, диаметр штока поршня dш. 2. Диаметры трубопроводов dтl и dт2. Подачу, напор и мощность насоса.
Пояснения к решению задач 8.1÷ 8.10
Указания к решению задачи 8.1 Ведомый поршень начнет движение вправо, когда сила давления на него жидкости станет равной силе трения F, приложенной к штоку. Исходя из этого, следует определить манометрическое давление рм, при котором начнется движение ведомого поршня. Для достижения этого давления при сжатии жидкости ведущий поршень должен пройти некоторый путь L соответствующий уменьшению первоначального объема жидкости на величину
С другой стороны — на основании формулы коэффициента объемного сжатия
где W—первоначальный (исходный) объем гидравлической системы дистанционного управления. Используя эти уравнения, следует найти искомую величину необходимого диаметра ведущего поршня D. Указания к решению задачи 8.2 При решении задачи применяется формула Ньютона для силы трения F. Поскольку толщина слоя масла мала, можно считать, что скорости изменяются в нем по прямолинейному закону. При этом градиент скорости dv/dh=v/δ, скорость на поверхности вала равна линейной скорости вращения
а вращающий момент Указания к решению задачи 8.3 Искомая величина давления Р определяется из равенства силы давления на поршень со стороны жидкости силе давления, приложенной к штоку. Указания к решению задачи 8.4 Задача решается на основе уравнения равновесия сил гидростатического давления, действующих снизу на большой поршень и сверху на торец скалки. Указания к решению задачи 8.5 Вначале необходимо определить объем резервуара, состоящий из цилиндрической и полусфери Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-03-25; Просмотров: 1227; Нарушение авторского права страницы
Задача 7.5.Для подачи воды из заборного в напорный бак применен центробежный насос ЧК-12, характеристика которого представлена на рисунке. Диаметры всасывающего и напорного трубопроводов d = 100 мм, а длины - lв и lн. Коэффициент сопротивления всасывающего клапана ζ к = 5, коэффициент сопротивления задвижки, установленной на напорном трубопроводе, ζ з = 10. Эквивалентная шероховатость труб ∆ = 0, 2 мм. Определить подачу, напор и мощность, подведенную к насосу, а также вакуум на входе в насос. Геометрическую высоту Нг принять равной 10 м.
, после чего начинается движение обоих поршней. При этом объем жидкости, вытесняемый из левой полости системы, равен объему, поступающему в правую полость. На основании заданного условия должно выполнятьсяравенство
