Материал: Практикум по напорной гидравлике и гидромашинам учебное пособие

Поясните геометрический смысл слагаемых уравнения Д. Бернулли.
Поясните энергетический смысл слагаемых уравнения Д. Бернулли.
Как называется коэффициент , входящий в уравнение Д. Бернулли для потока реальной жидкости, что он учитывает, от чего зависит его величина и каков его физический смысл?
Объясните, чем обусловлены потери полного напора и каков их энергетический смысл.
Поясните, что понимают под термином «удельная энергия».
Объясните термины «местная скорость» и «средняя скорость» и укажите, как определяют эти скорости.
Поясните, что называется прибором Пито ‒ Прандтля.
Как в работе определяется расход по показаниям ртутного дифференциального манометра?
Что понимают под термином «живое сечение потока жидкости»?
Объясните, что такое эпюра скоростей по живому сечению, потока и нарисуйте ее.

Рекомендуемая литература к лабораторной работе № 10 [1–6].

84

Таблица 11

Результаты измерений и вычислений по лабораторной работе № 10

№ п/п	Наименования и обозначения измеряемых и вычисляемых величин	Ед. изм.	Результаты измерений и вычислений
1	Расстояние от центра трубы до точки замера скорости	см	0	0,5	1	2	3	3,5	4	4,3	4,5	4,6	4,7	5
2	Показание прибора Пито ‒ Прандтля в точке замера h_лев \| h_прав	м
3	Скоростная высота в точке замера h_Ui = h_лев + h_прав	м
4	Скорость в точке замера ^{????i =} ^{2????ℎ????i}	м/с
5	Средняя скорость по заме- ренным скоростям ???? = ^????^???? 12	м/с
6	Площади кольцевых сечений в точках замера S_i	м²× ×10^-4	0,196	1,571	5,301	12,57	13,55	11,0	9,927	6,715	4,218	2,898	5,98	4,64
7	Элементарные расходы по точкам замеров ????_i = ????_i????_i	м³/с
8	Расход сечения ????_q =????_i	м³/с
9	Площадь сечения трубопровода диаметром D = 0,1 м S = πD²/ 4	_м2
10	Средняя скорость υ_q = Q_q /S	м/с
11	Число Рейнольдса Re=υ_qd/v	–
12	Показание ртутного дифманометра для замера расхода, h	мм
13	^Расход^{????h = ????} ^ℎ^{, (}^С^{= 0,7)}	л/с
14	Расход Q_h	м³/с
15	Cредняя скорость υ_h = Q_h /S	м/с

Виртуальная лабораторная работа № 11 ПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА
Вводная часть

Параметрические испытания проводятся с целью определения технических показателей (параметров) и характеристик насосов.

Работа насоса характеризуется следующими основными техническими показателями: подачей, напором, мощностью, коэффициентом полезного действия (КПД), частотой вращения и допускаемым кавитационным запасом.

Подача насоса Q ‒ объем жидкости, перекачиваемый насосом в единицу времени (м³/с, л/с, м³/ч).

Массовая подача насоса G ‒ масса жидкости, перекачиваемая насосом в единицу времени (кг/с, кг/ч). Массовая подача через плотность жидкости , кг/м³, связана с объемной зависимостью

???? = ???????? . (50)

Идеальная (теоретическая) подача насоса Q_т ‒ сумма подачи насоса

Q и объемных потерь Q:

????_т = ???? + ∆???? . (51)

Объемные потери возникают в результате перетекания (утечек) жидкости под действием перепада давления из напорной полости во всасывающую и изменяются при прочих равных условиях практически прямо пропорционально перепаду давления Δp:

∆???? = ????∆???? , (52)

где а ‒ коэффициент пропорциональности.

Подача насоса зависит от геометрических размеров насоса, скорости движения рабочих органов и гидравлического сопротивления сети, на которую работает насос.

₊н вс
Напор насоса H ‒ приращение полной удельной энергии жидкости, проходящей через насос, м. Для работающего насоса напор можно определить по показаниям манометра и вакуумметра:

???? = ^????^м^±????^в+ ????

????²−????²

, (53)

????????

^м2????

где p_м и р_в ‒ показания манометра и вакуумметра, расположенных на напорном и всасывающем патрубках насоса соответственно, Па; z_м ‒ превышение оси вращения стрелки манометра над точкой подключения вакуумметра, м; ????_н и ????_ВС‒ Средние скорости движения жидкости в напорном и всасывающем трубопроводах соответственно, м/с. Знак «–» в формуле (53) перед p_в ставится случае, когда на входе в насос положительное избыточное давление, т. е. насос работает «в подпоре».

Мощность насоса N ‒ мощность, потребляемая насосом:

???? = ???????? , (54)

где М и ‒ крутящий момент на валу и угловая скорость вала насоса соответственно.

Полезная мощность N_п ‒ мощность, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости и определяемая зависимостью

????_п = ???????? = ???????????????? . (55)

Мощность насоса N больше полезной мощности N_п на величину потерь энергии, учитываемых КПД.

КПД насоса ‒ отношение полезной мощности и мощности насоса:

???? = ^????^п_????. (56)

КПД насоса учитывает все виды потерь энергии, связанные с передачей ее перекачиваемой жидкости. Потери энергии в насосе складываются из механических, гидравлических и объемных [26–28].

Механические потери ‒ потери на трение в подшипниках, уплотнительных устройствах, поршня о стенки цилиндра и т. п.

Гидравлические потери ‒ потери, связанные с преодолением гидравлических сопротивлений в рабочих органах насоса.

Объемные потери ‒ потери, обусловленные утечкой жидкости из напорной полости насоса во всасывающую через зазоры. В связи с этим следует различать механический, гидравлический и объемный КПД.

Механический КПД насоса _м ‒ величина, выражающая относительную долю механических потерь энергии в насосе:

????_м= ^{????−∆????}^м= ^????^т, (57)

???? ????

где N_м ‒ мощность механических потерь; N_Т‒ мощность насоса за вычетом мощности механических потерь (теоретическая мощность).

Гидравлический КПД насоса _г ‒ отношение полезной мощности насоса к сумме полезной мощности и мощности, необходимой на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе:

г
???? = ^????^п

????_п+∆????_г

₌????????

???????? +∆????_г????

₌????

????+∆????_г

₌????

????+∆????_г

, (58)

где N_г ‒ мощность, необходимая на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе; p_г, H_г ‒ потери давления или напора на преодоление гидравлических сопротивлении в рабочих органах насоса.

Объемный КПД насоса _о‒ отношение полезной мощности насоса к сумме полезной мощности и мощности, потерянной с утечками:

????
???? = ^????^п

????_п+∆????_у

где N_у ‒ мощность на утечки.

₌????????

???????? +????∆????

₌????

????+∆????

₌????

????_т

, (59)

Связь КПД насоса с другими частными КПД можно представить в

виде

_{???? =}????_п₌????_т????_п₌_????м ????????

= ????_м????_г????_о . (60)

???? ????·????_т????+∆????_г(????+∆????)

Допускаемый кавитационный запас h_доп ‒ кавитационный запас, обеспечивающий работу насоса без изменения основных технических показателей (без кавитации).

Для правильной эксплуатации насосов и их подбора необходимо знать, как изменяются основные технические показатели насоса (Н, N, ,

h_доп) при изменении его подачи Q, т. е. знать его характеристику.

Характеристика центробежного насоса ‒ графическая зависимость напора Н, мощности N, КПД и допускаемого кавитационного запаса

вак
h_доп (или допускаемого вакуума ????^доп) от подачи Q при постоянных значениях частоты вращения рабочего колеса, вязкости и плотности жидкости на входе в насос. Она включает три характеристики: напорную H = f(Q), энергетическую (две кривых) ‒ N = f(Q); = f(Q) и кавитационную ‒ h_доп = f(Q). Характеристики получают в результате параметрических испытаний насосов на заводах-изготовителях и помещают в каталогах. На рис. 44 приведены характеристики насоса К 90/85 (4К-6) при n = 2900 об/мин для рабочего колеса с диаметрами D₂ = 272 мм и D₂ = 250 мм (обточенного). Для последнего кривые показаны пунктиром.

Рис. 44. Характеристика насоса К 90/85 (4К-6)

На напорных характеристиках волнистыми линиями показана рекомендуемая область применения насоса по подаче и напору (поле насоса Q‒Н). В пределах поля насоса КПД имеет максимальное значение или меньше его не более чем на 10%.

Параметрические испытания насосов проводятся в соответствии с ГОСТ 6134-71 «Насосы динамические. Методы испытаний» [29].

Источник: https://tut-files.ru/previewfile/4603

Смотрите также:







Изложение содержания дела, по которому приняты судебные постановления
_-___-~1
_1-тема-СтрМетал
_10_Эмиль Золя для эл версии