Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Вихідні дані для виконання задачі №1






№ варі-анту рн МПа рв МПа Q1 л/с n1 об/хв n2 об/хв n3 об/хв n4 об/хв n5 об/хв n6 об/хв ∆ z м
                     
  0, 010 0.39               0, 50
  0, 013 0, 26               0, 30
  0, 016 0, 84               0, 10
  0, 015 0, 43               0, 26
  0, 022 0, 80               0, 45
  0, 016 0, 54               0, 55
  0, 022 0, 95               0, 62
  0, 021 0, 61               0, 35
                     
  0, 011 0, 89               0, 40
  0, 019 0, 70               0, 20
  0, 018 1.01               0, 56
  0, 010 0, 38               0, 37
  0, 008 0, 69               0, 19
  0, 012 0, 56               0, 70
  0, 018 0, 90               0, 63
  0, 014 0, 76               0, 53
  0, 007 0, 49               0, 34
  0, 016 0, 93               0, 61
  0, 017 0, 86               0, 66
  0, 011 0, 52               0, 44
  0, 015 0, 29               0, 62
  0, 020 0, 55               0, 11
  0, 009 0, 72               0, 22
  0, 013 0, 47               0, 34
  0, 019 0, 33               0, 80
  0, 020 0, 68               0, 64
  0, 010 0, 59               0, 12
  0, 016 0, 82               0, 52
  0, 015 0, 63               0, 46
  0, 022 0, 64               0, 56
  0, 018 0, 91               0, 50
  0, 010 0, 41               0, 41
  0, 008 0, 60               0, 49
  0, 012 0, 74               0, 58
  0, 018 0, 66               0, 37
  0, 015 0, 80               0, 69
  0, 022 0, 79               0, 37
  0, 016 0, 80               0, 19
  0, 022 0, 54               0, 70
  0, 021 0, 95               0, 63
  0, 011 0, 61               0, 64
  0, 019 0, 82               0, 12
  0, 018 0, 63               0, 52
  0, 010 0, 76               0, 10
  0, 020 0, 49               0, 26
  0, 009 0, 56               0, 45
  0, 013 0, 90               0, 55
  0, 019 0, 76               0, 35
  0, 008 0, 91               0, 40
  0, 012 0, 41               0, 20

 

Продовження таблиці 1.1

 

№ варі-анту dвс мм dнп мм dр мм hн.р.м м nр.н nр.в Qо л/с Нг м.в.ст Nм кВт
                   
        -60     3, 30 10, 12 7, 59
              3, 32 11, 12 7, 64
              3, 68 11, 25 7, 32
              3, 78 11, 98 7, 96
              3, 95 11, 52 8, 64
              3, 99 11, 08 8, 21
              4, 21 5, 00 8, 06
              4, 36 5, 02 8, 94
              4, 56 5, 08 8, 16
              4, 80 5, 75 8, 74
              4, 85 5, 66 8, 88
              5, 54 5, 89 8, 55
        -60     5, 51 5, 91 9, 64
              5, 20 5, 36 9, 14
              5, 00 6, 78 9, 35
              5, 64 6, 54 9, 86
              5, 96 6, 12 9, 79
              5, 89 6, 95 10, 02
              5, 69 7, 65 10, 64
              5, 48 7, 95 10, 79
              5, 28 7, 84 10, 52
              5, 96 8, 64 10, 86
              5, 73 8, 15 10, 16
              5, 47 8, 96 10, 99
        -60     5, 14 9, 45 10, 55
              5, 12 9, 62 10, 75
              5, 03 9, 89 10, 66
              5, 81 9, 31 10, 19
              5, 04 9, 64 11, 26
              6, 05 10, 32 11, 47
              6, 34 10, 95 11, 96
              6, 75 10, 02 11, 20
              6, 32 10, 76 11, 30
              6, 86 10, 64 11, 95
              6, 47 10, 28 11, 70
              6, 39 10, 89 12, 36
        -60     6, 98 11, 12 12, 45
              6, 74 11, 25 12, 90
                   
              6, 99 11, 98 12, 85
              6, 04 11, 52 12, 79
              6, 08 11, 08 12, 66
              7, 62 11, 37 13, 78
              7, 31 12, 96 13, 22
              7, 06 12, 74 13, 80
              7, 64 12, 89 13, 77
              7, 89 13, 64 13, 65
              7, 96 13, 02 13, 98
              7, 40 14, 52 13, 62
        -60     7, 06 14, 86 14, 09
              7, 00 14, 96 13, 15

 

 

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ РОЗРАХУНКІВ ЗАДАЧІ №1

 

1.1.1. Визначення абсолютних швидкостей потоку рідини на вході в насос і на виході з насоса:

- на вході (всмоктувальний патрубок)

 

(1.1.1)
   

де Q – продуктивність насоса, м3

dвс – діаметр всмоктувального патрубка, м

 

- на виході (напірний патрубок)

 

(1.1.2)

 

де Q – продуктивність насоса, м3

dнп – діаметр напірного патрубка, м

 

1.1.2. Визначення напору, що розвиває в заданих умовах насос за показами мановакууметрів низького та високого тисків.

Напором називають різницю повних питомих енергій потоку рідини між виходом з насоса і входом в нього, виражену в метрах водяного стовпа. Напір створюваний насосом визначається висотою стовпа рідини ∆ z, що перекачується між мановакууметрами низького та високого тиску, сумою показань цих приладів і різницею значень швидкості рідини на вході і виході з насосу. Величина ∆ z, в залежності від умов монтажу насосної установки може приймати різні значення.

 

(1.1.3)
  при dвс = dнп    

де рн – тиск рідини у всмоктувальній порожнині насоса, Н/м2

рв – тиск рідини у напірній порожнині насоса, Н/м2

∆ z – вертикальна геометрична віддаль між точками під’єднання мановакууметрів високого і низького тисків, м

ρ – густина перекачувальної рідини, кг/м3

g – прискорення вільного падіння, м2

С1 – абсолютна швидкість потоку рідини на вході в насос, м/с

С2 – абсолютна швидкість потоку рідини на виході з насосу, м/с

 

1.1.3. Визначення втрат напору у всмоктувальній та напірній лініях

 

та (1.1.4)

 

де S вс та S н – коефіцієнти опору ліній всмоктування та нагнітання (Додаток 1.А)

Q - кількість рідини, що входить та виходить із насосу, м3

nр – кількість рукавів

 

1.1.4. Визначення ефективної потужності пожежного насоса.

Потужність насоса – це робота, яка виконується ним за одиницю часу. Потужність, яку затрачають на корисну роботу, пов’язану з перекачуванням рідини, називають корисною (ефективною). Потужність визначається в такий спосіб: насос перекачує за одиницю часу масу рідини ρ gQ і підіймає її на висоту Н. Отже ρ gQН представляє собою секундну роботу або потужність.

 

(1.1.5)
   

де ρ – густина перекачувальної рідини, кг/м3

g – прискорення вільного падіння, м2

Q – продуктивність насоса, м3

Н – висота підйому рідини (напір на насосі), м.в.ст.

 

1.1.5. Визначення повного ККД насосу при номінальних режимах роботи двигуна.

Добуток гідравлічних, об’ємних та механічних ККД і визначають загальний коефіцієнт корисної дії відцентрового насоса при номінальних режимах роботи.

 

(1.1.6)

 

де η о, η г, η м – ККД об’ємний, гідравлічний та механічний

Об'ємні втрати враховують протікання рідини через щільникові (або лабіринтні) ущільнення в насосі між робочим колесом і корпусом. Об'ємний ККД визначають за формулою:

 

(1.1.7)

 

де Q - кількість рідини, що виходить із насосу, л

Q + Qо кількість рідини, що входить у насос, л

Qо - об'ємні втрати (витікання) рідини в насосі, л

Гідравлічні втрати обумовлені наявністю гідравлічних опорів у насосі. Результатом гідравлічних втрат є зменшення напору, тоді гідравлічний ККД вираховують за формулою:

 

(1.1.8)

 

де Н – дійсний напір насосу, м.в.ст.

Н + Нг - теоретичний напір насосу, м.в.ст.

Нг - втрати напору на подолання гідравлічних опорів, м.в.ст.

Механічні втрати в насосі виникають у результаті тертя валу об сальники, тертя в підшипниках, і характеризують якість виготовлення і конструктивну досконалість насосів. Механічний ККД визначають за формулою:

 

(1.1.9)

 

де Nк ефективна потужність насосу, кВт

Nк + Nм - потужність на валу насосу, кВт

Nм - втрати потужності на тертя в підшипниках і сальниках насосу, кВт

 

1.1.6. Визначення потужності, яка використовується насосом (споживана потужність).

Затрачена насосом потужність або потужність, що підводиться до вала насоса, більша від корисної потужності та визначається за формулою:

 

(1.1.10)

 

де Nк – ефективна (корисна) потужність насосу, кВт

η – повний коефіцієнт корисної дії

1.1.7. Визначення вакууметричої та геометричної висоти всмоктування при заданому режимі роботи насоса.

Вакууметрична висота всмоктування характеризує ступінь розрідження, що виникає при вході в насос, а геометрична – відстань між віссю насоса та дзеркалом вододжерела.

Всмоктування рідини відцентровими пожежними насосами відбувається за рахунок різниці атмосферного тиску на вільній поверхні рідини в джерелі ра/ρ g та абсолютного тиску при вході в робоче колесо рвс/ρ g. Ця різниця тисків дорівнює величині вакууму або вакуумметричній висоті всмоктування Нв.

Для контролю за кавітаційними умовами роботи насоса, за допомогою вакуумметра, визначають величину вакууму на вході в насос – вакуумметричну висоту всмоктування.

 

(1.1.11)

 

де рб – барометричний тиск, м.в.ст. (додаток 1.Б)

ρ – густина рідини, кг/м3

g – прискорення вільного падіння, м2

pн – тиск рідини у всмоктувальній порожнині насоса, м.в.ст.

 

Геометрична висота всмоктування менша за вакууметричну на величину швидкісного напору і втрат напору у всмоктувальному трубопроводі. Тому для збільшення геометричної висоти всмоктування необхідно зменшити втрати напору у всмоктувальному трубопроводі і швидкість рідини на вході в насос.

Геометричну висоту всмоктування визначають за формулою:

 

(1.1.12)

 

де Нв – вакууметрична висота всмоктування, м.в.ст.

С1 – абсолютна швидкість потоку рідини на вході в насос, м/с

g – прискорення вільного падіння, м2

hвс – втрати напору у всмоктувальній лінії

 

1.1.8. Вплив частоти обертання робочого колеса на параметри роботи насоса.

Продуктивність пожежного відцентрового насосу змінюється пропорційно частоті обертання робочого колеса:

 

(1.1.13)

 

де Q1 – продуктивність насоса при кількості обертів валу насоса n1, л/с

Q2, 3, 4, 5, 6 – продуктивність насоса при кількості обертів валу насоса n2, 3, 4, 5, 6, л/с

n1 – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n2, 3, 4, 5, 6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв

 

Напір, що розвивається насосом, змінюється пропорційно квадрату частоти обертання робочого колеса:

 

(1.1.14)

 

де Н1 – напір насоса при кількості обертів валу насоса n1, м.в.ст.

Н2, 3, 4, 5, 6 – напір насоса при кількості обертів валу насоса n2, 3, 4, 5, 6, м.в.ст.

n1 – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n2, 3, 4, 5, 6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв

 

Потужність, яка споживається насосом, змінюється пропорційно кубу частоти обертання робочого колеса:

 

(1.1.15)

 

де N1 - потужність насоса при кількості обертів валу насоса n1, Вт

N2, 3, 4, 5, 6 – потужність насоса при кількості обертів валу насоса n2, 3, 4, 5, 6, Вт

n1 – початкова кількість обертів валу насоса при n1, об/хв

n2, 3, 4, 5, 6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв

 

1.1.9. Визначення продуктивності Q2, 3, 4, 5, 6 при різних режимах роботи насоса n2, 3, 4, 5, 6.

 

(1.1.16)

 

де Q1 – продуктивність насоса при кількості обертів валу насоса n1, л/с

n1 – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n2, 3, 4, 5, 6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв

 

1.1.10. Визначення напору на насосі Н2, 3, 4, 5, 6 при різних режимах роботи насоса n2, 3, 4, 5, 6.

 

(1.1.17)

 

де Н1 – напір насоса при кількості обертів валу насоса n1, м.в.ст.

n1 – початкова кількість обертів валу насоса при, об/хв

n2, 3, 4, 5, 6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв

 

1.1.11. Визначення споживаної потужності Nсп2, 3, 4, 5, 6 при різних режимах роботи насоса n2, 3, 4, 5, 6.

 

(1.1.18)

 

де N1 – споживана потужність насоса при кількості обертів валу насоса n1, кВт.

n1 – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n2, 3, 4, 5, 6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв.

 

ТИП ЗАДАЧІ №2

 

Визначити продуктивність відцентрового пожежного насоса Q 1, осьове навантаження Fa на підшипники вала насоса за умови відсутності розвантажувальних отворів, ефективну та споживану потужності 1 Nсп1, повний напір на насосі Н1, гідравлічний, механічний η г, η м та загальний ККД η, втрати напору у всмоктувальній та напірній лініях hвс hн, вакууметричну Нв та геометричну Нвс висоту всмоктування, якщо при заборі та подачі води із відкритого вододжерела в цілях пожежогасіння по nр.в. всмоктувальним та nр.н. напірнимнепрогумованим рукавам діметром dр, отримано певні покази мановакууметра низького тиску рн, та мановакууметра високого тиску рв, при кількості обертів валу насоса n1, об’ємний ККД насосу становить η 0. Пожежний автомобіль встановлений на висоті hн.р.м . над рівнем моря. Умовою задається вертикальна геометрична віддаль між точками під’єднання мановакууметрів високого і низького тисків ∆ z, діаметри всмоктувального dвс та напірного dнп патрубків, діаметр робочого колеса насосу Dк, діаметр маточини робочого колеса Dм, середній діаметр ущільнень робочого колеса Dу, ширина каналу робочого колеса на виході bк, відносна швидкість потоку рідини w, товщина лопаті робочого колеса δ, кількість лопатей робочого колеса z, вихідний кут лопатей робочого колеса β л, втрати напору на подолання гідравлічних опорів в насосі Нг та втрати потужності на тертя в підшипниках і сальниках насосу Nм.

Через певні проміжки часу кількість обертів валу насоса було змінено у декількох режимах до величин n2, n3, n4, n5, n6. Визначити продуктивність Q2, Q3, Q4, Q5, Q6 споживану потужність Nсп2, Nсп3, Nсп4, Nсп5, Nсп6 та напір Н2 Н3, Н4, Н5, Н6 на насосі після зміни режимів роботи двигуна та відобразити залежність продуктивності, напору та потужності від кількості обертів валу насосу.

 

Таблиця 1.2


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.039 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал