Автор работы: Пользователь скрыл имя, 09 Мая 2014 в 17:27, реферат
При расчетах напорных трубопроводов основной задачей является либо определение пропускной способности (расхода), либо потери напора на том или ином участке, равно как и на всей длине, либо диаметра трубопровода на заданных расходе и потерях напора.
В практике трубопроводы делятся на короткие и длинные. К первым относятся все трубопроводы, в которых местные потери напора превышают 5…10% потерь напора по длине. При расчетах таких трубопроводов обязательно учитывают потери напора в местных сопротивлениях. К ним относят, к примеру, маслопроводы объемных передач.
1. Гидравлический расчёт простых трубопроводов…………………….. 4
2. Соединения простых трубопроводов…………………………………. 8
3. Сложные трубопроводы……………………………………………….. 12
4. Трубопроводы с насосной подачей жидкостей………………………. 15
Список литературы……………………………………………………. 19
Для расчета таких трубопроводов типичной является следующая задача. Дан максимальный напор в начальной точке, т.е. в точке 0, минимальный напор в наиболее удаленной точке Е, расходы во всех шести узлах и длины семи участков. Требуется определить диаметры трубопроводов на всех участках.
4. Трубопроводы с насосной подачей жидкостей
Как уже отмечалось выше, перепад уровней энергии, за счет которого жидкость течет по трубопроводу, может создаваться работой насоса, что широко применяется в машиностроении. Рассмотрим совместную работу трубопровода с насосом и принцип расчета трубопровода с насосной подачей жидкости.
Трубопровод с насосной подачей жидкости может быть разомкнутым, т.е. по которому жидкость перекачивается из одной емкости в другую (рис. 8, а), или замкнутым (кольцевым), в котором циркулирует одно и то же количество жидкости (рис. 8, б).
a) б)
Рисунок 8 - Трубопроводы с насосной подачей
Рассмотрим трубопровод, по которому перекачивают жидкость из нижнего резервуара с давлением P0 в другой резервуар с давлением P3 (рис. 8, а). Высота расположения оси насоса H1 называется геометрической высотой всасывания, а трубопровод, по которому жидкость поступает к насосу, всасывающим трубопроводом или линией всасывания. Высота расположения конечного сечения трубопровода H2 называется геометрической высотой нагнетания, а трубопровод, по которому жидкость движется от насоса, напорным или линией нагнетания.
Составим уравнением Бернулли для потока рабочей жидкости во всасывающем трубопроводе, т.е. для сечений 0-0 и 1-1 (принимая б = 1):
Это уравнение является основным для расчета всасывающих трубопроводов.
Теперь рассмотрим напорный трубопровод, для которого запишем уравнение Бернулли, т.е. для сечений 2-2 и 3-3:
Левая часть этого уравнения представляет собой энергию жидкости на выходе из насоса. А на входе насоса энергию жидкости можно будет аналогично выразить из уравнения:
Таким образом, можно подсчитать приращение энергии жидкости, проходящей через насос. Эта энергия сообщается жидкости насосом и поэтому обозначается обычно Hнас.
Для нахождения напора Hнас вычислим уравнение:
где Дz - полная геометрическая высота подъема жидкости, Дz = H1 + H2;
КQm - сумма гидравлических потерь,
P3 и Р0 - давление в верхней и нижней емкости соответственно.
Если к действительной разности уровней Дz добавить разность пьезометрических высот (P3 - Р0) (сg), то можно рассматривать увеличенную разность уровней
и формулу можно переписать так:
Hнас = Hст + KQm
Из этой формулы делаем вывод, что
Hнас = Hпотр
Отсюда вытекает следующее правило устойчивой работы насоса: при установившемся течении жидкости в трубопроводе насос развивает напор, равный потребному.
На этом равенстве основывается метод расчета трубопроводов с насосной подачей, который заключается в совместном построении в одном и том же масштабе и на одном графике двух кривых: напора Hпотр = f1(Q) и характеристики насоса Hнас = f2(Q) и в нахождении их точки пересечения (рис. 9).
а) б)
Рис. 9. Графическое нахождение рабочей точки: а - для турбулентного режима; б - для ламинарного режима
Характеристикой насоса называется зависимость напора, создаваемого насосом, от его подачи (расхода жидкости) при постоянной частоте вращения вала насоса. На рис. 9 дано два варианта графика: а - для турбулентного режима; б - для ламинарного режима. Точка пересечения кривой потребного напора с характеристикой насоса называется рабочей точкой. Чтобы получить другую рабочую точку, необходимо изменить открытие регулировочного крана (изменить характеристику трубопровода) или изменить частоту вращения вала насоса.
Размещено на Allbest.ru Список литературы: