1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14
Ім'я файлу: Гидравлика(Методичка по курсовой работе)(укр).docx
Розширення: docx
Розмір: 1300кб.
Дата: 27.01.2020
скачати
Пов'язані файли:
Taktashov_Rustam_bakalavr.docx


де r – внутрішній радіус всмоктуючого трубопроводу, мм.

При Q2 = 0,015 м3/с;


При Q4 = 0,035 м3/с;


Товщина ламінарної плівки для всіх витрат вийшла менше абсолютної шорсткост , т. е. л < . Отже, труби з гідравлічно шорсткими стінками. Для сталевих труб, що були у вжитку,  при турбулентному режимі для гідравлічно шероховатіх стінок труб може визначатися або за універсальною формулою Френкеля, або за формулою Шевельова. Простіше вести розрахунок  для цього випадку за формулою Шевельова:



де d – внутрішнній діаметр трубы, м:

Втрати на тертя hl для всіх прийнятих витрат:

1. При Q1 = 0 м3/с;


2. При Q2 = 0,015 м3/с;


3. При Q3 = 0,030 м3/с;


4. При Q4 = 0,035 м3/с;


Втрати напору або питомої енергії в місцевих опорах всмоктуючого трубопроводу:



де  - коефіцієнт місцевого опору, що залежить від виду місцевого опору та режиму руху рідини;

- швидкісний напір або питома кінетична енергія потоку в перерізі за місцевим опором.

Для заданої схеми всмоктуючого трубопроводу згідно мал 1.2 місцеві втрати в загальному вигляді рівні:



Для всіх прийнятих витрат втрати у опорах:

1. При Q1 = 0 м3/с;


2. При Q2 = 0,015 м3/с;


3. При Q3 = 0,030 м3/с;


4. При Q4 = 0,035 м3/с;



Загальні втрати у всмоктуючому трубопроводі для прийнятих витрат:

1. При Q1 = 0 м3/с;


2. При Q2 = 0,015 м3/с;


3. При Q3 = 0,030 м3/с;


4. При Q4 = 0,035 м3/с;


Для визначення загальних втрат напору в мережі необхідно також обчислити загальні втрати в нагнітальному (напірному) трубопроводі.

На напірних (довгих) трубопроводах місцеві опори розміщені рідко, втрати в них окремо не розраховуються, а приймаються у відсотках від втрат по довжині.

Загальні втрати в нагнітальних трубопроводах:



Втрати по довжині в нагнітальному трубопроводі:



де S – постійна трубопроводу



де l2 – довжина напірного трубопроводу.

Видаткова характеристика К може визначатися за формулою Шезі:



або прийматися за таблицями.

Користуючись прил. 3 для сталевих труб (при n = 0,012) визначаємо видаткову характеристику К = 0,111 м3 / с.

Постійна напірного трубопроводу:



Розраховуємо загальні втрати напору або питомої енергії потоку по довжині нагнітального трубюопровода для прийнятих витрат рідини:

1. При Q1 = 0 м3/с;


2. При Q2 = 0,015 м3/с;


3. При Q3 = 0,030 м3/с;


4. При Q4 = 0,035 м3/с;


Загальні втрати напору в мережі (у всмоктуючому і нагнітальному трубопроводах) для прийнятих витрат:

1. При Q1 = 0 м3/с;


2. При Q2 = 0,015 м3/с;


3. При Q3 = 0,030 м3/с;


4. При Q4 = 0,035 м3/с;


Повний напір води в мережі, який необхідно забезпечити на початку нагнітального трубопроводу:



За cводному графіком подач і напорів орієнтовно приймаємо марку насоса 4К-6. У каталозі насосів знаходимо характеристики насосів цієї марки.

У тому ж масштабі, що і характеристики Q -Н для цих насосів будуємо на кальці характеристику мережі Q-Н(сети) . Накладаємо кальку з побудованою характеристикою Q -Н(сети) на дві робочі характеристики Q-Н для насосів. Зона раціонального використання насоса, а також робоча точка насоса для заданого максималь ¬ ного витрати Q = 0,035 м3 / с, вказує, що необхідно приймати марку насоса 4К-6, діаметр діаметр робочого колеса на виході D = 272 мм.

Виписуємо з каталогу технічні параметри насоса

Марка насоса
Подача Q, л/с
Повний напір Н, м
Потужність на валу насоса NH
кВт електродвигун

Ndb
КПД насоса η

Допустима висота всмоктування Hвс, м
Діаметр робочого колеса D, мм

4К-6
37,6
72,5
2900
40,5
66
4
272

Габаритні розміри та схеми насосів типу К наведені в каталозі насосів.

Користуючись цими даними, в збільшеному масштабі викреслити план і розріз відцентрового насоса типу 4К-6 і насосної установки.

1.2. РОЗРАХУНОК СКЛАДНИХ ТРУБОПРОВОДІВ.

Розрізняють три основні групи задач розрахунку складного трубопроводу (і їх комбінації), в яких визначають: розміри труб по заданому витраті і натиску; натиск по заданих витрат у трубах заданих розмірів; витрата в трубах заданих розмірів за відомим напору.

Для розрахунку розмірів труб, перепадів напорів, витрат складають систему рівнянь, що складається з рівнянь балансу витрат для кожного вузла і рівнянь балансу напорів (рівнянь Бернуллі) для кожної гілки трубопроводу. Так як складні трубопроводи звичайно є довгими, то в рівняннях Бернуллі можна знехтувати швидкісними напорами, приймаючи повний напір потоку рівним п'єзометричного напору, а також знехтувати щодо малюк місцевими втратами напору у вузлах. Це значно спрощує розрахунки, оскільки дозволяє вважати однаковими натиск потоків в кінцевихперетинах труб, що примикають до даного вузла, і оперувати в рівняннях Бернуллі поняттям напору в даному вузлі.

Втрати напору в трубах виражаються формулою



яку для розрахунку зручно привести до виду



де швидкість висловлюємо через витрата та числовий множник дорівнює (Q, /с, g, м/с2), а місцеві опори замінюємо в довгих трубопроводах еквівалентним довжинами за співвідношенням

- довжина і діаметр труби; - середня швидкість потоку в трубі; λ - приведена довжина труби (враховує місцеві опори за допомогою їх еквівалентних довжин )

, тут



Конкретний вид системи розрахункових рівнянь і способи її рішення визначаються типом складного трубопроводу і характером поставленого завдання. Система розрахункових рівнянь повинна бути замкнутою, тобто число незалежних невідомих у ній повинно бути дорівнює числу рівнянь.

1.2.1. Трубопроводи з паралельними гілками
Аналітичний метод

Розрахункові рівняння включають баланси витрат і напорів, втрати напору. баланс витрат

де Q = , где (Q= - магістральна витрата).

Втрата напору в паралельних трубах рівні між собою або ,

Отже, втрата напору в розгалуженому ділянці між вузлами дорівнює втраті напору в будь-який з паралельних труб, що з'єднує ці вузли hn= hni (якщо знехтувати втратою швидкісного напору в довгих трубах).

Баланс напорів або

H ,

Рішення системи рівнянь виконують методом послідовних наближень, якщо не відомі розміри труб або витрати, оскільки не можна точно визначити в этих трубах.

У першому наближенні приймають, що в трубах має місце квадратичний закон опору і значення визначаються лише відносною шорсткістю труб за формулою Нікурадзе

або близькою формулою Шіфрінсона

Вирішивши рівняння з вибраними повторюють рішення в другому наближенні, користуючись більш точними значеннями , вычисленными по расходам, полученным в первом приближении.

При аналитическом решении системы уравнений удобно заменить пучок параллельных труб одной эквивалентной трубой, которая пропус¬кает весь расход при потере напора, равной потере на разветвленном участке. Размеры эквивалентной трубы (d3,L3) связаны с размера¬ми параллельных ветвей соотношением



У результаті складний трубопровід наводиться до схеми простого трубопроводу.
графічний метод

Будують залежності втрат напору в трубах від витрати. Характеристики паралельно працюючих гілок підсумовують шляхом складання витрат при однакових напорах. Отримана сумарна характеристика є характеристикою еквівалентної труби, що замінює паралельні, яку потім підсумовують з характеристиками підводить і відводить труб шляхом складання напорів при однакових витратах. Сумарна крива є характеристикою складного трубопроводу.

Побудовані характеристики дозволяють по заданому витраті в одній з гілок визначити реквізит натиск складного трубопроводу або за заданим розташовується напору визначити витрати у всіх трубах.
Приклад
Насос створює тиск Ризб= 120 кПа. Визначити продуктивність насоса і витрата рідини (

у гілках при опорі вентилів ξ=4 (іншими місцевими опорами знехтувати) і абсолютної шорсткістю труб

З рівняння Бернуллі для перетину


Відносно плоскості 0 - 0 з урахуванням того, що (так як ), надлишковий тиск Р3 = 0 в сечении 3-3, получаем определяются



де втрати визначаються за формулами


1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   14

скачати

© Усі права захищені
написати до нас