Визначення перепаду напору у витратомірі Вентурі, висоти всмоктування насоса, діаметра зливного трубопроводу, втрат напору в місцевих опорах напірної лінії і їх еквівалентної довжини, величини необхідного тиску на виході і необхідної потужності приводу.
Аннотация к работе
Визначити необхідну подачу насоса. Визначити перепад напору hвен в ртутному дифманометрі витратоміра Вентурі з діаметром вузького перерізу якого dвен і коефіцієнтом витрати мвен. Визначити геометричну висоту всмоктування насоса H2. Визначити необхідний діаметр зливного трубопроводу dзл, за умови, що в басейні А рівень H3 - постійний. Обчислити мінімальну товщину сталевої труби напірної лінії діаметром d, яка б витримувала подвійне підвищення тиску при виникненні прямого гідравлічного удару (труба без шва, матеріал труб - сталь 20).Оскільки рівень рідини H1 в проміжній ємності С є постійний, то подача насоса Q повинна бути рівна витраті рідини через насадку в дні цієї ємності (Рисунок 1.2): IMG_e44f8bbe-9521-446c-9f21-0895a369e307 , де мнас - коефіцієнт витрати насадки - стала величина при турбулентному режимі течії, коли IMG_cb61df29-1e0f-4e2c-8fbe-345f6eefaddd Знаходимо площу вихідного перерізу насадки діаметром dнас = 50 мм, вмонтованої у дно ємності С: IMG_af266f23-1d2d-4442-8ea9-a25f73dbd29a . Визначаємо витрату рідини при витіканні через насадку, а, значить, і подачу насоса, якщо : IMG_eaa77fc2-3527-4122-9cbc-ef71c11c3d3a . Витратомір Вентурі складається з двох ділянок послідовного звуження і розширення потоку рідини (Рисунок 1.3). Відповідно, витрата рідини може бути визначена через параметри витратоміра Вентурі як: насос тиск потужність трубопровідЗапишемо рівняння Д.Бернуллі для перерізів 0-0 і 1-1 (Рисунок1.4): IMG_10f5a999-50a1-4951-a39f-6eed5a2a4511 , де z0 = 0, z1 = hвс - висота розміщення перерізів відносно площини порівняння; втрати напору при русі рідини від перерізу 0-0 до перерізу1-1, які складаються з втрат напору на тертя htep і втрат напору на місцевих опорах hm.о.. Підставимо значення членів рівняння Д.Бернуллі в вихідну формулу і після скорочення на рат розвяжемо відносно висоти всмоктування hвc = H2, прийнявши, що режим руху турбулентний, і тому значення коефіцієнта Коріоліса a1 = 1: IMG_2e9e0fb8-fcc4-4b4e-95e3-296281182e26 . Втрати напору на тертя в місцевих опорах розраховують за формулою: IMG_94c03392-0224-48c9-9283-eb5b14239200 , де Коефіцієнт гідравлічних втрат напору на тертя l в трубопроводі діаметром d в загальному випадку залежить від режиму течії (числа Re) і еквівалентної шорсткості труб De: IMG_ff57fd09-2a41-4ee4-b4b1-90a3678f454d , а число Re визначається як IMG_de642d33-a888-4a71-9c3b-7c1f9960311e , де n - коефіцієнт кінематичної вязкості води в м2/с.Різниця рівнів рідини у резервуарах А і В (Рисунок 1.5) дає нам величину наявного напору Нн = H3 H2, за рахунок якого рідина перетікає з одно резервуара в інший і який іде на подолання втрат на тертя htep(зл) і в місцевих опорах hm.о. зливної лінії: IMG_a626ebfd-83dc-4edb-b0e3-31ec9789fd3f , де - коефіцієнт гідравлічного тертя; lрозр. Але, оскільки невідомий діаметр зливної лінії dзл і, як наслідок, режим течії в зливній лінії, бо IMG_ecf03857-03eb-4ded-8cd1-6481eea5ed5a , а IMG_5a3febec-df25-48d6-b90c-9c027777636d , то задачу розвязуємо графоаналітичним методом. Задаємось рядом значень di (і = 1?15) і робимо повний гідравлічний розрахунок для кожного діаметра. Повний гідравлічний розрахунок зливного трубопроводу виконується на ПЕОМ, (мова “Паскаль”) за програмою “hd”, що є в фонді кафедри. Для цього в програму вводимо дані самопливного трубопроводу: довжину трубопроводу, витрату рідини, шорсткість труби, вязкість рідини, еквівалентну довжину, коефіцієнт місцевого опору, мінімальний діаметр, максимальний діаметр, кількість точок для графіка.Згідно схеми (Рисунок 1.7) напірна лінія має: · два різких повороти 90° (1, 2); Оскільки всі ці місцеві опори розміщені на напірній лінії після манометра РМ1, то ми можемо використати його покази для визначення сумарного коефіцієнта місцевих опорів. Для цього запишемо рівняння Бернулі для перерізу 1-1, де розміщений манометр, і перерізу 2-2 на виході з напірної лінії: IMG_83ea0e51-f390-45ca-9268-988f679ab459 . Розраховуємо сумарний коефіцієнт місцевих опорів напірної лінії за формулою, отриманою з рівняння Бернулі для перерізів 1-1 і 2-2 (див. З рівняння Бернулі записаного для перерізів 2-2 і 3-3 цієї ділянки (Рисунок 1.8) отримаємо вираз для розрахунку перепаду тиску між цими перерізами: IMG_81b9bd0d-0a2b-4820-ad57-13962d4cfabf .Надлишковий тиск, створений на виході з насоса рвих, іде на те, щоб підняти рідину на певну висоту, і на гідравлічні втрати в напірному трубопроводі: IMG_23e5950b-56f5-4fb1-aa09-fe086714a4bf , де Нст - статичний напір, який відповідає висоті подачі рідини. Найбільший тиск потрібно буде створювати в момент запуску циркуляційної установки, коли напірний трубопровід ще не заповнений рідиною.Згідно умови, стінка трубопроводу повинна витримувати подвійне підвищення тиску при виникненні прямого гідравлічного удару. З іншого боку, підвищення тиску при прямому гідравлічному ударі розраховується за формулою: Dp = ruнап c, де r - густина води; Швидкість розповсюдження ударної хвилі в напірному трубопроводі можна також визначити за формулою: IMG_ee454b8c-321e-4d28-9262-0b
План
Зміст
1. Завдання
2. Розрахунок необхідної подачі насоса Q
3. Визначення перепаду напору у витратомірі Вентурі (в мм рт.ст.)
4. Визначення висоти всмоктування відцентрового насоса
5. Визначення діаметра зливного трубопроводу
6. Визначення втрат напору в місцевих опорах напірної лінії і їх еквівалентної довжини
7. Визначення різниці показів манометрів PM2 і PM3
8. Розподіл швидкості в нормальному перерізі напірного трубопроводу (переріз 5-5)
9. Визначення величини необхідного тиску на виході насоса і необхідної потужності приводу насоса
11.2 Побудова характеристики напірного трубопроводу
11.3 Визначення робочої точки насосної установки
Висновок
Література
Додаток А Додаток Б
Додаток В
Додаток Г
1. Завдання
Для циркуляційної установки необхідно:
Вывод
На курсовій роботі я визначив необхідну подачу насоса, перепад напору hвен в ртутному дифманометрі витратоміра Вентурі, геометричну висоту всмоктування насоса H2, необхідний діаметр зливного трубопроводу dзл, сумарні втрати напору в місцевих опорах напірної лінії і їх сумарну еквівалентну довжину, різницю показів манометрів РМ2 і РМ3, покази диференційного ртутного манометра швидкісної трубки 5, яка встановлена в центрі потоку, корисну потужність насоса; побудував, епюру розподілу швидкостей в перерізі, де встановлена швидкісна трубка, графік залежності h = f(d), графік сумісної характеристики насоса і трубопроводу; обчислив мінімальну товщину сталевої труби напірної лінії діаметром d, яка б витримувала подвійне підвищення тиску при виникненні прямого гідравлічного удару; зробив необхідні розрахунки і обчислення.
Список литературы
1. Андріїшин М.П., Возняк Л.В., Гімер Р.Ф. та ін. Гідравліка. Навчальний посібник. - Івано-Франківськ: Факел, 1999. - 253 с.
2. Гідроприводи та гідропневмоавтоматика: Підручник / В.О. Федорець, М.Н. Педченко, Б.В. Струтинський та ін. - К.: Вища школа, 1995. - 464 с.
3. Возняк Л.В., Гімер Р.Ф. Гідравліка. Збірник задач і вправ. Ч.1. - Івано-Франківськ: Факел, 1997.
4. Возняк Л.В., Гімер Р.Ф. Гідравліка . Збірник задач і вправ. Ч.2. - Івано-Франківськ: Факел, 1999.
Додаток А - Результати розрахунку залежності h = f(d)