рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Раздел Образование
/
Гидростатическим напором в сети

Реферат Курсовая Конспект

Выберите учебное заведение

Гидростатическим напором в сети

Гидростатическим напором в сети - раздел Образование, РАБОТЫ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ Рассмотрим Решение Простой Задачи Для Схемы Системы, Приведенной На Рисунке 4...

Рассмотрим решение простой задачи для схемы системы, приведенной на рисунке 4.4.

Этап 1. Предполагаемое направление расходов указано стрелками на схеме. В данной системе при большой высоте уровня в правом баке возможно противоположное направление расхода на участке 2: вода может вытекать из бака, и расход на участке 3 будет равен сумме расходов участка 2 и насоса а.

Этап 2. Учитывая, что в системе только один нагнетатель, его и принимаем за насосную установку. Линии деления системы показаны на схеме на рисунке 4.5а.

Этап 3. Согласно схеме, сеть состоит из двух последовательно соединенных веток: левая – это трубопровод 1 и левый бак, а правая – участки 2 и 3 вместе с правым баком. Правая ветка состоит , в свою очередь, из двух веток: нижняя – это трубопровод 3, а правая – участок 2 вместе с правым баком. Верхняя и нижняя ветки соединены параллельно

Этап 4. План построения будет выглядеть следующим образом:

а →НУ

2 + 10 м

( +3)//

(1–5 м)

( + ) →С

Построить т.Ф

Выполнить обратные построения

Решение задачи в соответствии с приведенным планом показано на рисунке 4.5б.

Согласно приведенному решению, расход насоса в рабочей точке Ф равен 16,5 м³/час, а напор 13 м. Тогда потребляемая насосом мощность составит

N = 1000 × 9,81 × 13 × 16,5 /(3600 × 55 /100) = 1063 Вт = 1,06 кВт

5 м

а) схема системы

10 м

б) характеристики элементов системы

Требуется определить:

1) Мощность, потребляемую насосом а, если его КПД 55%

2) Расход на участке 2

3) Потери давления на участке 3

3) Напор на всасывающем патрубке насоса в точке Х

Рисунок 4.4 – Условие задачи с одним нагнетателем и гидростати-

ческим напором в сети

а) схема системы с разбиением на нагнетательную установку и сеть

б) графическое решение задачи

Рисунок 4.5 – Решение задачи с одним нагнетателем и гидростати-

ческим напором в сети (вариант 1)

Согласно выполненным обратным построениям расход на участке 2 в точке Ф₂ равен 9 м³/час.

Потери напора на участке 3 в точке Ф₃ равны 5 м. При этом потери напора на участке 2 в точке Ф₂ равны 15 м. Так как в правой части сети верхняя ветка и участок 2 параллельны, то на верхней ветке тратится столько же, сколько на участке 2, то есть 15 м. Из них 10 м тратится на подъем жидкости в бак, а 5 метров – на преодоление потерь на участке 3.

Для нахождения напора в точке Х требуется записать уравнение изменения напоров при прохождении элементов системы, из которого можно было бы найти неизвестный напор. Запишем уравнение, начиная с левой части системы с поверхности бака:

0 + 5 м – Н₁ = Н_Х

Из обратных построений на графике находим Н₁ =3,5 м. Тогда окончательно получим

Н_Х = 0 + 5 м – 3,5 м = 1,5 м

Таким образом, на всасывающем патрубке насоса имеется положительный подпор (за счет наличия бака на отметке 5 м).

Рассмотрим ту же систему (рисунок 4.4а), в которой, однако, уровень воды в правом баке расположен на более высокой отметке, например, 25 м. Графическое решение для этой несколько более сложной ситуации представлено на рисунке 4.6.

Теперь на участке 3 расход имеет отрицательно значение, при этом знак «минус» означает изменение направления движения потока на противоположное. Из-за того, что насос не может преодолеть напор бака, вода из правого бака сливается вниз, и, соединяясь с расходом насоса, проходит по участку 2. Обращаем внимание, что теперь пришлось достроить часть характеристики участка 3 в области второго квадранта (при отрицательных расходах), чтобы получить ответ. Тот факт, что полученное в решении направление расхода на участке 3 не соответствует направлению стрелки, поставленной при составлении плана решения, не имеет принципиального значения – ответ найден, и он правильный. Если бы изначально направление расхода на участке 3 было принято другим, то потребовалось бы составить другой план решения, и в ответе было бы получено положительное значение расхода, однако численные значения расходов на всех участках были бы точно такими же, как и в решении, представленном на рисунке 4.6.

Рисунок 4.6 – Решение задачи с одним нагнетателем и гидростати-

ческим напором в сети (вариант 2)

Теперь рассмотрим ту же систему (рисунок 4.4а) с напором правого бака 10 м, в которой, однако, установлен насос с меньшим напором. Графическое решение для этой ситуации представлено на рисунке 4.7.

Рисунок 4.7 – Решение задачи с одним нагнетателем и гидростати-

ческим напором в сети (вариант 3)

Полученное решение по смыслу аналогично предыдущему варианту – расход на участке 3 отрицательный, так как насос не может преодолеть напор бака.

Отметим важное обстоятельство: если бы на конце участка 3 не было бака (например, там установлен кран или просто открытый конец трубопровода), то никакого расхода в обратном направлении быть не могло. Таким образом, следует различать системы с баками, как источниками воды, и без них, хотя все отметки начала и конца трубопроводов в системах могут быть одинаковыми.

На рисунке 4.8 приведены две похожие системы, для которых план решения может быть абсолютно одинаковым.

Однако, в системе по схеме 4.8а движение воды на участке 2 возможно в обоих направлениях (вверх или вниз – показано стрелками), это зависит от напора насоса и высоты установки правого бака. В схеме 4.8б движение воды на участке 2 возможно только вверх (показано стрелкой). Если напор насоса будет недостаточен для поднятия воды на необходимую высоту 10 м, то расход на участке 2 будет равен нулю, и весь расход насоса пойдет по участку 3. Верхняя часть трубопровода 2 при этом будет заполнена воздухом, как показано на рисунке.

а) схема с баком в напорной части б) схема без бака в напорной части

Рисунок 4.8 – Различие в схемах систем с гидростатическим напором

в сети

Развернуть

Открыть в широком формате

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

РАБОТЫ ТРУБОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ

Государственное образовательное учреждение... высшего профессионального образования Тихоокеанский государственный университет...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Гидростатическим напором в сети

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Некоторые термины и понятия
Трубопроводная система предназначена для перемещения на определенное расстояние некоторой транспортируемой среды, которой чаще всего является вода или воздух

Конструктивные характеристики трубопроводных систем
Трубопроводная сеть состоит из отдельных трубопроводов, каждый из которых может иметь свои индивидуальные характеристики. Рассмотри основные характеристики трубопроводов. &

Характеристики перемещаемой среды
Характеристики перемещаемой среды имеют важное значение для расчета гидравлического режима системы. К ним относятся плотность и вязкость

Режимные параметры трубопроводных систем
Основными параметрами работы любой трубопроводной системы или ее отдельного элемента являются, расход, скорость среды, давление или напор, потери напора, потребляемая мощ

Потери давления и напора в трубопроводе
Как указывалось выше, при движении жидкости по трубопроводу энергия потока, то есть его давление или напор, уменьшается, в итоге потерянная механическая энергия потока переходит в т

Понятие характеристик трубопровода и нагнетателя
Как ясно из изложенного выше, потери давления в неком участке трубопровода зависят от расхода, характеристик трубопровода и перемещаемой среды. Зависимость потерь давления

Разбиение системы на нагнетатель и сеть.
Реальная трубопроводная система может состоять из большого числа отдельных элементов, однако при расчетах и анализах ее работы часто удобнее представить ее состоящей всего из двух у

Уравнения балансов среды и энергии в системе
Многие технические задачи решаются на основе составления балансных уравнений. Слово «баланс» означает «равенство», «равновесие» неких движущих сил или параметров процесса и сил и па

Графический метод наложения характеристик
Наличие балансов среды и энергии в системе позволяют получить систему из двух уравнений, которую можно решить относительно р

Причины необходимости сложения характеристик
Как ясно из предыдущего раздела, для нахождения рабочего режима системы по методу наложения характеристик требуется рассматривать систему как состоящую только из двух элементов — нагнетательной уст

Системы при последовательном соединении
Последовательное соединение— это такое соединение, при котором два элемента имеют одну общую точку, причем конец первого элемента соединен с началом второго, а

Параллельном соединении
Параллельное соединение—это такое соединение, при котором два элемента имеют две общих точки, при этом начало первого элемента соединено с началом второго, конец первого элемен

Логарифмической системе координат
Логарифмическая система координат очень часто используется для отображения гидравлических характеристик вентиляторов и элементов вентиляционных сетей – решеток, воздухораспределител

Аналитическое сложение характеристик трубопроводов
Во многих случаях при расчетах систем требуется определить итоговую характеристику сети, состоящей из нескольких участков трубопровода или нескольких единиц оборудования. Если извес

Характеристик
При нахождении режимов трубопроводных систем рекомендуется придерживаться определенного порядка действий, не стремясь сразу начинать графические построения (может оказаться, что они

Системы
Знание напоров или давлений в отдельных точках системы является исключительно важным с точки оценки требуемой прочности трубопровода, анализа возможности развития разрыва потока и кавитационных про

Последовательных приближений
В стационарном режиме в любой гидравлической системе должны соблюдаться массовый и энергетический балансы – приток среды равен расходу среды из системы, сообщаемый системе положительный напор от ис

Решение для системы с одним узлом
Рассмотрим простую задачу, состоящую из двух участков с подключенными к ним емкостями (рисунок 6.2).

Метод половинного деления
При вычислении корня нелинейного уравнения методом половинного деления (метод ПД) решаемое уравнение должно быть приведено к виду Y(Х)= 0 (7.1)

Метод хорд
При вычислении корня нелинейного уравнения методом хорд решаемое уравнение также должно быть приведено к виду (7.1). Метод хорд дает хорошие результаты на плавных кривых, имеющих мо

Метод Ньютона (метод касательной)
При вычислении корня нелинейного уравнения методом Ньютона решаемое уравнение также должно быть приведено к виду (7.1). Метод Ньютона дает хорошие результаты на плавных кривых, имею

Метод простой итерации
Казалось бы, это один из самых простых методов решения нелинейных уравнений. В данном методе решаемое уравнение F(Х)= 0 необходимо представит в виде Х = f(Х)

Режимов трубопроводных систем
8.1 Вывод расчетного уравнения для решения методом узловых давлений 8.2 Метод контурных расходов Решение задач потокораспределения в трубопроводных

Давлений
Снова рассмотрим систему из трех участков, для которой производилось определение расходов методом приближения (рисунок 8.1).

Контурных расходов
Рассмотрим элемент трубопроводной системы, состоящий из четырех участков, образующих замкнутый контур (рисунок 8.2). Предполагаемые направления потоков на участках показаны на рисун

Устойчивости
Понятие устойчивости является общеинженерным и встречается при анализе режимов работы самых различных систем: устойчивость положения механической системы, устойчивость строительных

Процессы помпажа в насосных системах
Рассмотрим работу системы, состоящей из насоса, трубопровода и напорного бака (на рисунке 9.3а). Линия характеристика насоса имеет «провал» и «горб» в пределах первого квадранта – т

Причины возникновения помпажа
Помпаж в трубопроводных насосных системах возникает из-за сочетания ряда обстоятельств, каждое из которых может способствовать возникновению помпажа, но само по себе не является для

Конструктивные мероприятия
Учитывая, что для насосов с непрерывно падающей характеристикой возникновение помпажа в принципе невозможно, казалось бы очевидным использовать всегда именно такие насосы. Однако наличие горба на х

Проектные мероприятия
На этапе выполнения проектных работ необходимо так подобрать оборудование и его размещение, чтобы возможно было впоследствии эксплуатировать насосную установку без возникновения помпажа. Для этого

Причины разрыва потока в трубопроводных системах
При определенных условиях в трубопроводах гидравлических систем могут возникать разрывы сплошности потока, то есть часть или все сечение трубопровода занято не перемещаемой средой, а ее паром или в

Кавитация в насосах
Кавитацией называется комплекс явлений, связанных с образование парогазовых полостей в проточной части какого-либо устройства из-за вскипания жидкости в зоне местного понижения стат

Допустимая геометрическая высота всасывания
Основной задачей при эксплуатации насосов является недопущение возможности возникновения кавитации в насосе. Достигается это правильным выбором геометрической высоты всасывания насоса Н

Мероприятия против возникновения кавитации
Из (10.11) следует, что для уменьшения возможности возникновения кавитации и увеличения допустимой высоты всасывания необходимо соблюдать следующие рекомендации: а) перекач