КАТЕГОРИИ:
АстрономияБиологияГеографияДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
Трубопроводы с насосной подачей жидкостиРассмотрим совместную работу трубопровода с насосом (такая система еще называется – трубопровод с насосной подачей). В общем случае это трубопровод, по которому насос перекачивает жидкость из нижнего резервуара с давлением на поверхности р0 в другой резервуар с давлением на поверхности р3 (рис. 11.12). Высота расположения оси насоса относительно нижнего уровня Н1 называется геометрической высотой всасывания, а трубопровод, по которому жидкость поступает к насосу,- всасывающим трубопроводом иливсасывающей линией. Высота расположения конечного трубопровода или верхнего уровня жидкости Н2 называется геометрической высотой, а трубопровод, по которому жидкость движется от насоса, - напорнымилилинией нагнетания. Очевидно, что расход в нагнетательной линии равен расходу во всасывающей линии (с учетом утечек), а скорости в той и другой Рис. 11.12 линиях зависят от их диаметров. Составим уравнение Бернулли для потока во всасывающем трубопроводе, т.е. для сечений 0-0 и 1-1 (принимаем α = 1): . (11.30) Это уравнение является основным для расчета всасывающих трубопроводов. Оно показывает, что процесс всасывания, т.е. подъем жидкости на высоту Н1, сообщение ей кинетической энергии и преодоление всех гидравлических сопротивлений происходит за счет использования (с помощью насоса) давления р0. Во время работы насоса на его входе создается вакуум и жидкость под действием разности давлений (атмосферного и низкого на входе) поступает в насос. Если бы на входе в насос существовало нулевое давление – абсолютный вакуум (идеальный случай, недостижимый на практике), то теоретическая высота подъема жидкости на всасывающей линии, без учета потерь на трение, составила бы такую высоту столба жидкости h0 , давление которого ρgh0 уравновешивало атмосферное давление. таким образом, насос, расположенный на поверхности земли, не может поднять жидкость с глубины, большей 10 м (на самом деле, с учетом того, что вакуум на входе в насос не абсолютный, существуют потери на трение, предельная высота всасывания составляет 7-8 м). Насос сообщает каждой единице веса жидкости энергию, которая носит название напора, создаваемого насосом, и обозначается Ннас. Напор, создаваемый насосом, должен состоять из следующих составляющих: 1. Напор для подъема жидкости на полную геометрическую высоту Δz = Н1+ Н2 . 2. Напор, обусловленный существованием давлений р0 и р3; чем больше р0 и чем меньше р3, тем меньший напор необходимо преодолеть насосу. С другой стороны, давление р3 может быть настолько большим, что насос вообще не сможет закачать жидкость в верхнюю часть. Напор, зависящий от давлений р0 и р3 , имеет вид и может иметь отрицательную величину. 3. Потери напора (энергии) во всех трубопроводах, по которым течет жидкость, т.е во всасывающем и напорном трубопроводах. Эти суммарные потери обозначим Σh. Окончательно, напор, который должен развивать насос, принимает следующий вид . (11.31) Для устойчивой работы насоса, соединенного с трубопроводом, можно сформулировать правило: при установившемся течении в трубопроводе насос развивает напор Ннас , равный требуемому Н, т.е. Ннас=Н. (11.32)
|