Задачи для самостоятельного решения. Задача 8.5.1. Определить теоретический напор насоса, если известны треугольники скоростей на входе и выходе рабочего колеса насоса

Задача 8.5.1. Определить теоретический напор насоса, если известны треугольники скоростей на входе и выходе рабочего колеса насоса, заданные векторами окружных скоростей U₁ и U₂, векторами относительных скоростей W₁ и W₂, а также углами наклона лопаток колеса на входе и выходе колеса b₁ и b₂. Исходные данные: W₁ = 44,6 м/с; U₁ =46,0 м/с; b₁ = 30 град; W₂ =56,6 м/с; U₂ =69,0 м/с; b₂ =25 град.

Задача 8.5.2. Определить угол атаки лопаток на входе в рабочее колесо центробежного насоса, имеющего следующие характеристики: диаметр рабочего колеса на его входе – D₁; ширина лопаток рабочего колеса на его входе – b₁; коэффициент сужения потока лопатками на входе в колесо - m₁; угол наклона лопаток на входе в колесо – b_1л; частота вращения рабочего колеса – n; производительность насоса – Q. Исходные данные: D₁=0,322 м; b₁ =0,088 м; m₁ =0,85; b_1л=60 град; n=1500 об/мин; Q =2,78 м³/с.

Задача 8.5.3. Определить основные рабочие технологические параметры центробежного насоса, откачивающего нефть из резервуара с давлением над уровнем нефти Р₀. Давление на входе и выходе насоса равно соответственно Р₁ и Р₂ и измеряется манометрами в точках с геодезическими отметками Z₁ и Z₂. Показания расходомера насоса и ваттметра двигателя насоса составляют соответственно Q и W.

Основные параметры насоса: диаметры всасывающего и нагнетательного патрубков равны между собой и равны D, частота вращения вала насоса n, номинальные параметры насоса Q_o и Н_o, допустимый кавитационный запас насоса при перекачке нефти h_доп.

Насос перекачивает нефть плотностью r и с давлением насыщенных паров Р_s.

Исходные данные: Р₀ = 1,02 ат; Р₁=0,50 ат; Р₂ =24,6 ат; Z₁=1,1 м; Z₂=1,3 м; Q=695 м³/ч; W=600 кВт; D=300 мм; n =2970 об/мин; Q_o =800 м³/ч; H_o =270 м; h_доп=5 м; r =0,850 т/м³; Ps = 400 мм.рт.ст.

Примечание.

К основным рабочим технологическим параметрам насоса относятся: напор, развиваемый насосом; допустимая высота всасывания; коэффициент быстроходности, полезная мощность насоса; к.п.д. насосного агрегата.

Задача 8.5.4.В системе объёмного гидропривода пневмогидравлический аккумулятор с избыточным давлением воздуха Р₀ питает индустриальным маслом гидроцилиндр диаметром D при температуре t ⁰С (Рис. 8.38, стр. 380). Соединительная трубка с эквивалентной шероховатостью Δ_Э ) имеет размеры: длина L = 3l и диаметр d. Коэффициент сопротивления каждого колена ζ_к = 0,2.Определить скорость V_n установившегося движения поршня гидроцилиндра, когда к нему приложена полезная нагрузка F = 12 кН. Исходные данные: P₀ =5МПа; D=60мм; t=22⁰С; D_Э =0,01мм;L=12м; d=15мм; z=1м. Утечками и трением поршня в гидроцилиндре пренебречь. Определить удельную кинетическую энергию в трубопроводе и в гидроцилиндре.

Рис. 8.38

Задача 8.5.5. Определить силу F, которую нужно приложить в поршню насоса диаметром D , чтобы подавать в напорный бак Жетыбайскую нефть при температуре t = 23⁰С с постоянным расходом Q .Высота подъёма нефти в установке H₁ + H₂ , избыточное давление в напорном баке Р₀ (Рис. 8.39). Длина и диаметр трубопровода, соответственно, равны l и d. Эквивалентная шероховатость Δ_Э. Коэффициент сопротивления вентиля, установленного по середине трубы, составляет ζ_в. Потери напора на плавных поворотах не учитывать. Трением поршня в цилиндре пренебречь.

Рис. 8.39

Задача. 8.5.6. На поршень гидроцилиндра диаметром D=60мм действует сила P=3000Н, вызывающая истечение масла из цилиндра через торцевое отверстие с острой кромкой, диаметр которого d=20мм (рис. 8.40). Пренебрегая трением поршня определить силу, действующую на цилиндр. Коэффициенты истечения для отверстия φ=0,97, μ=0,63, относительная плотность масла 0,9.

Ответ: F=2620 Н.

Задача. Определить силу F₂, развиваемую гидравлическим прессом при следующих параметрах пресса: F=25 Н; D=300Н; d=30мм; a=100мм; b=1000мм, η=0,95.

Ответ:25кН.

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

 

 

Параметры магистральных нефтепроводов

Производительность, млн. т/год	Диаметр (наружный), мм	Рабочее давление
МПа	кгс/см2
0,7 – 1,2 1,1 – 1,8 1,6 – 2,4 2,2 – 3,4 3,2 – 4,4 4 – 9 7 – 13 11 – 19 15 – 27 23 – 50 41 – 78		8,8 – 9,8 7,4 – 8,3 6,6 – 7,4 5,4 – 6,4 5,4 – 6,4 5,3 – 6,1 5,1 – 5,5 5,6 – 6,1 5,5 – 5,9 5,3 – 5,9 5,1 – 5,5	90 – 100 75 – 85 67 – 75 55 – 65 55 – 65 54 – 62 52 – 56 58 – 62 56 – 60 54 – 60 52 - 56

 

 

 

Продолжение приложения 2

 

 

Продолжениеприложения 2