Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника


Определяемые параметры




Исходные данные

Таблица 2.1.

Вариант 2 Вариант 14 Вариант 26
Величина Значение Величина Значение Величина Значение
Н1, м 4,20 r1, кг/м3 Q, л/с
Н3, м 0,8 n1, см2 0,13 r1, кг/м3
l1, м l1, м n1, см2 0,13
l2, м l2, м l1, м
l3, м l3, м l2, м
l4, м l4, м l3, м
l5, м l5, м l4, м
l6, м l6, м l5, м
l7, м l7, м l6, м
l8, м l8, м l7, м
l9, м l9, м l8, м
l10, м l10, м l9, м
lc, м lc, м l10, м
lэкв., м lэкв., м lc, м
d1, мм d1, мм lэкв., м
d2, мм d2, мм d1, мм
dвен, мм D, мм 0,66 d2, мм
dнас, мм Dс, мм 0,6 D, мм 0,6
D, мм 0,15 Н3, мм 3,5 Dс, мм 0,6
Dс, мм 0,3 xкор Н3, мм 3,5
xкор xкол 1,5 xкор
xкол 1,2 xзад 2,0 xкол 1,5
xзад dвен, мм xзад
r1, кг/м3 mвен 0,92 РВ, кПа
n1, см2 0,01 hвен, мм рт.ст РМ1, кПа
r2, кг/м3 r2, кг/м3 dвен, мм
mнас 0,8 РВ, кПа mвен 0,92
mвен 0,97 РМ1, кПа r2, кг/м3
РВ, кПа dнас, мм dнас, мм
РМ1, кПа mнас 0,95 mнас 0,95

 

Описание установки

Жидкость по самотечному трубопроводу поступает из верхнего резервуара А в нижний резервуар В, откуда насосом перекачивается в промежуточную ёмкость С и из неё выливается в резервуар А.

На всасывающей линии насосной установки имеется всасывающая коробка с обратным клапаном 1, поворотное колено 2, задвижка 3, вакуумметр РВ.

На нагнетательной линии установлены манометры РМ1, РМ2, РМ3, скоростная трубка 5 расходомер Вентури 6. Промежуточная ёмкость С в донной части имеет насадок 7.

Определяемые параметры

1) Определить геометрическую высоту всасывания насоса Н2.

2) Определить показание дифманометра (или дифпьезометра) скоростной трубки.

3) Построить эпюру скоростей для сечения в месте установки скоростной трубки.

4) Определить показание дифманометра расходомера Вентури (hвен).

5) Определить разность показаний манометров Рм2 и Рм3.

6) Определить суммарные потери напора в местных сопротивлениях нагнетательной линии и их суммарную эквивалентную длину.

7) Определить необходимый диаметр самотечного трубопровода dc, обеспечивающий установление заданного постоянного уровня в верхнем резервуаре Н3.

8) Определить минимальную толщину стальных стенок трубы d2, при которой не происходит её разрыва в момент возникновения прямого гидравлического удара.

9) Определить полезную мощность насоса.

 

2.4. Определение геометрической высоты всасывания насоса Н2.

Вариант 2

2.4.1Для определения геометрической высоты всасывания насоса Н2 рассмотрим два сечения А-А (поверхность жидкости в нижнем резервуаре В) и В-В (в месте установки вакуумметра Рв во всасывающей линии насосной установки). Мы имеем дело с установившимся движением вязкой несжимаемой жидкостью. Запишем уравнение Бернулли для сечения А-А и В-В:

…(1)

где , - расстояния от сечений А-А и В-В соответственно до некоторой произвольно выбранной горизонтальной плоскости (м);

, - давления в сечениях А-А и В-В соответственно (Па);

- плотность циркулирующей жидкости (кг/м3);

g - ускорение свободного падения (м2/с);

VA-A ,VB-B - скорость течения жидкости в сечение А-А и В-В соответственно (м/с);

, - коэффициенты Кориолиса, которые учитывают неравномерность распределения скоростей в сечениях А-А и В-В соответственно;

- потери напора на участках между выбранными сечениями.

Выберем сечение А-А за начало отсчёта, тогда zА-А=0 и zВ-В2.

VA-A=0, так как уровень в нижнем резервуаре В установившийся.

, так как резервуар В открыт.

- разность атмосферного и вакуумного давления.

Для решения практических задач коэффициент Кориолиса можно принять равным единице, т.е. .

, где Q – расход жидкости (м3); S- площадь поперечного сечения (м2).

В результате формула (1) примет вид:

…(2)

Для определения Н2 необходимо определить расход Q и потери напора hA-B.

 

2.4.2.Расход жидкости можно определить по установившемуся уровню жидкости в промежуточной ёмкости Н1, зная диаметр и коэффициент расхода насадка - dнас, μнас по формуле:

;

где -площадь отверстия насадка (м2); Н0 – приведённый напор, который определяется по формуле , где -давления на поверхности промежуточной ёмкости и давление под насадком соответственно. Имеем, что р12атм, т.к. ёмкость открыта. Тогда Н0= Н1.

Следовательно,

2.3.3.Определим потери напора hА-В.

 

hА-В=hд+hм (3) , где hд - потери напора по длине трубопровода (м); hм- потери напора от местных сопротивлений.

hм= hкор +hкол+hзад , где hкор- потери напора на коробке всасывающей линии (м);

hкол- потери напора на колене всасывающей линии (м);

hзад- потери напора на задвижке всасывающей линии (м).

hд=hд1+hд2 , где hд1- потери напора на участке трубопровода l1;

hд2- потери напора на участке трубопровода l2.

; ;

где - коэффициент гидравлического сопротивления для соответствующего участка.

Для определения λ1 и λ2 необходимо определить режим течения жидкости на соответствующих участках трубопровода. Для этого определим числа Re для этих участков:

где ν- кинематическая вязкость циркуляционной жидкости (м2).

Имеем, что Re1>Reкр=2300 на участке трубопровода l1 турбулентный режим течения;

Re2>Reкр=2300 на участке трубопровода l2 турбулентный режим течения.

Определим тип трубопровода (шероховатый или гладкий) на участках трубопровода l1 и l2.

Для этого определим значения величин обратной относительной шероховатости для обоих рассматриваемых участков:

Оба участка принадлежат зоне шероховатых труб, т.к. их числа Re принадлежат промежуткам:

для первого и второго промежутков соответственно. Следовательно, для определения λ1 и λ2 воспользуемся формулой Альтшуля:

 

Найдём суммарные потери напора для участков l1 и l2:

 

Подставим полученные нами значения в формулу (3) и получим необходимую величину:

hА-В=hд+hм=1,566+1,708=3,274м.

 

2.4.4.По формуле (2) определим геометрическую высоту всасывания насоса Н2:

 

.

Вариант 14

2.4.1Для определения геометрической высоты всасывания насоса Н2 рассмотрим два сечения А-А (поверхность жидкости в нижнем резервуаре В) и В-В (в месте установки вакуумметра Рв во всасывающей линии насосной установки). Мы имеем дело с установившимся движением вязкой несжимаемой жидкостью. Запишем уравнение Бернулли для сечения А-А и В-В:

…(1)

где , - расстояния от сечений А-А и В-В соответственно до некоторой произвольно выбранной горизонтальной плоскости (м);

, - давления в сечениях А-А и В-В соответственно (Па);

- плотность циркулирующей жидкости (кг/м3);

g - ускорение свободного падения (м2/с);

VA-A ,VB-B - скорость течения жидкости в сечение А-А и В-В соответственно (м/с);

, - коэффициенты Кориолиса, которые учитывают неравномерность распределения скоростей в сечениях А-А и В-В соответственно;

- потери напора на участках между выбранными сечениями.

Выберем сечение А-А за начало отсчёта, тогда zА-А=0 и zВ-В2.

VA-A=0, так как уровень в нижнем резервуаре В установившийся.

, так как резервуар В открыт.

- разность атмосферного и вакуумного давления.

Для решения практических задач коэффициент Кориолиса можно принять равным единице, т.е. .

, где Q – расход жидкости (м3); S- площадь поперечного сечения (м2).

В результате формула (1) примет вид:

…(2)

Для определения Н2 необходимо определить расход Q и потери напора hA-B.

2.4.2.Для определения расхода жидкости рассмотрим ртутный дифманометр расходомера Вентури.

Запишем уравнение неразрывности для сечений 1-1 и 2-2:

(1)

Выразим из (1) скорость :

(2).

Запишем уравнение Бернулли Для двух сечений 1-1 и 2-2:

(3)

где , - расстояния от сечений А-А и В-В соответственно до некоторой произвольно выбранной горизонтальной плоскости (м);

, - давления в сечениях А-А и В-В соответственно (Па);

- плотность циркулирующей жидкости (кг/м3);

g - ускорение свободного падения (м2/с);

V1 ,V2 - скорость течения жидкости в сеченьях А-А и В-В соответственно (м/с);

, - коэффициенты Кориолиса, которые учитывают неравномерность распределения скоростей в сечениях А-А и В-В соответственно;

- потери напора на участках между выбранными сечениями.

Выберем ось трубопровода за начало отсчёта, тогда z1=z2=0, т.к. трубопровод горизонтален. Предположим, что по трубопроводу течёт идеальная жидкость, что позволяет не учитывать потери напора hA-B=0.

α1=α2=1, (для практических расчётов).

Запишем (3) с учётом всех утверждений:

(4).

 

Выразим из (4) с учётом (2):

(5)

Из рисунка видно, что , где (6)

Теоретический расход будет меньше, т.к. существуют потери напора, учтём это с помощью поправочного коэффициента, который называется коэффициентом расхода μ.

, где S1=Sвен (7).

Подставим в (7) уравнение (5) (с учётом (6)):

, где

В итоге имеем:

2.4.3.Определим потери напора hА-В.

 

hА-В=hд+hм (3) , где hд - потери напора по длине трубопровода (м); hм- потери напора от местных сопротивлений.

hм= hкор +hкол+hзад , где hкор- потери напора на коробке всасывающей линии (м);

hкол- потери напора на колене всасывающей линии (м);

hзад- потери напора на задвижке всасывающей линии (м).

hд=hд1+hд2 , где hд1- потери напора на участке трубопровода l1;

hд2- потери напора на участке трубопровода l2.

; ;

где - коэффициент гидравлического сопротивления для соответствующего участка.

Для определения λ1 и λ2 необходимо определить режим течения жидкости на соответствующих участках трубопровода. Для этого определим числа Re для этих участков:

где ν- кинематическая вязкость циркуляционной жидкости (м2).

Имеем, что Re1>Reкр=2300 на участке трубопровода l1 турбулентный режим течения;

Re2>Reкр=2300 на участке трубопровода l2 турбулентный режим течения.

Определим тип трубопровода (шероховатый или гладкий) на участках трубопровода l1 и l2.

Для этого определим значения величин обратной относительной шероховатости для обоих рассматриваемых участков:

Оба участка принадлежат зоне шероховатых труб, т.к. их числа Re принадлежат промежуткам:

для первого и второго промежутков соответственно. Следовательно, для определения λ1 и λ2 воспользуемся формулой Альтшуля:

Найдём суммарные потери напора для участков l1 и l2:

Подставим полученные нами значения в формулу (3) и получим необходимую величину:

hА-В=hд+hм=0,81+0139,=1,47м.

 

2.4.4.По формуле (2) определим геометрическую высоту всасывания насоса Н2:

Вариант 26

2.4.1.Запишем уравнение Бернулли для сечения А-А и В-В:

Для определения Н2 необходимо определить потери напора hA-B, расход Q по условию равен 20 л/с.

2.4.2.Определим потери напора hА-В.

hд=hд1+hд2 , где hд1- потери напора на участке трубопровода l1;

hд2- потери напора на участке трубопровода l2.

; ;

где - коэффициент гидравлического сопротивления для соответствующего участка.

Для определения λ1 и λ2 необходимо определить режим течения жидкости на соответствующих участках трубопровода. Для этого определим числа Re для этих участков:

где ν- кинематическая вязкость циркуляционной жидкости (м2).

Имеем, что Re1>Reкр=2300 на участке трубопровода l1 турбулентный режим течения;

Re2>Reкр=2300 на участке трубопровода l2 турбулентный режим течения.

Определим тип трубопровода (шероховатый или гладкий) на участках трубопровода l1 и l2.

Для этого определим значения величин обратной относительной шероховатости для обоих рассматриваемых участков:

Оба участка принадлежат зоне шероховатых труб, т.к. их числа Re принадлежат промежуткам:

для первого и второго промежутков соответственно. Следовательно, для определения λ1 и λ2 воспользуемся формулой Альтшуля:

Найдём суммарные потери напора для участков l1 и l2:

Подставим полученные нами значения в формулу (3) и получим необходимую величину:

hА-В=hд+hм=0,39+1,41=1,8м.

 

2.4.3.По формуле (2) определим геометрическую высоту всасывания насоса Н2:


Поделиться:

Дата добавления: 2015-04-18; просмотров: 150; Мы поможем в написании вашей работы!; Нарушение авторских прав





lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2024 год. (0.008 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты