Центробежный насос характеристика которого описывается уравнением

Задачи данной главы сводятся к определению мощности, потребляемой насосом, подачи насоса, построению характеристик центробежных насосов при различной частоте вращения. Для их решения необходимо использовать формулы и соотношения (4.1). (4.3), а также известные формулы для определения геометрических размеров.

Примеры решения задач

Пример 4.1. Центробежный насос, характеристики которого (H(Q) и η(Q)) приведены в таблице, подает воду (γ = 10 4 Н/м 3 ; ν = 0,01 см 2 /с) на геометрическую высоту Н_г =10 м. Трубы всасывания и нагнетания имеют соответственно диаметры d_вс = 50 мм и d_н = 25 мм, а длины l_вс = 5м, l_н = 10м. Эквивалентная шероховатость труб D = 0,6 мм. Найти рабочую точку при работе насоса на сеть. Определить, как изменяются напор и мощность насоса при уменьшении задвижкой подачи воды на 25 %. При построении характеристики трубопровода местными сопротивлениями пренебречь.

Решение: Рабочая точка определяется пересечением характеристики H(Q) насоса и характеристики трубопровода. Характеристику насоса строим по табличным данным. Характеристика трубопровода определяется выражением

, (4.4)

где Q – расход, м 3 /с;

l_вс, l_н – коэффициенты гидравлического трения во всасывающем и нагнетательном трубопроводах соответственно.

Характеристику трубопровода строим по точкам, определив предварительно Н_тр для различных значений расхода Q.

При Q = 0, Н_тр = 10.

Пусть Q = 0,3 л/с. Тогда скорости во всасывающем и нагнетательном трубопроводах будут:

Режимы течения определяются соответствующим числом Рейнольдса:

Коэффициенты гидравлического трения определяем по универсальной формуле Альтшуля:

Потребный напор в трубопроводе теперь определится согласно формуле (4.4)

Проводя аналогичные вычисления для Q = 0,5 л/с и 0,7 л/с, данные заносим в таблицу. Нанеся полученные точки на график и соединив их плавной кривой, получим характеристику трубопровода Н_тр(Q). (см. рис.). В пересечении характеристик насоса и трубопровода получаем рабочую точку (точка А). Для рабочей точки по графикам определяем:

Мощность насоса в точке А составит:

При уменьшении расхода задвижкой потери в трубопроводе растут и характеристика трубопровода пойдет круче вверх. Поскольку новый расход будет меньше на 25%, чем в точке А, его значение составит:

Q¢ = Q · 0,75 = 0,55 · 0,75 = 0,41 л/с.

Поэтому новая рабочая точка (точка В) будет расположена на характеристике насоса при полученном значении расхода, а новая характеристика трубопровода будет расположена выше первоначальной. Соответственно с графика снимаем значения в новой рабочей точке

Мощность насоса в точке В составит:

Представленный графо-аналитический метод решения задач широко используется при определении параметров работы насосов и насосных станций.

ЗАДАЧИ К ГЛАВЕ 4

Задача 42. При испытании насоса получены следующие данные: избыточное давление на выходе из насоса р₂ = 0,35 МПа; вакуум перед входом в насос h_вак = 294 мм рт. ст.; подача Q = 6,5 л/с; крутящий момент на валу насоса М = 41 Н · м; частота вращения вала насоса n = 800 об/мин. Определить мощность, развиваемую насосом, потребляемую мощность и к.п.д. насоса. Диаметры всасывающего и напорного трубопроводов считать одинаковыми.

Задача 43. Компенсационный бачок системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания расположен на 0,5 м выше оси вращения вала насоса и соединен с атмосферой. Определить кавитационный запас и разность между ним и критическим кавитационным запасом при температуре воды t = 80 о С (р_н.п.= 45 кПа), если кавитационный коэффициент быстроходности, по формуле Руднева, С = 1200; Q = 5 л/с; п = 6000 об/мин.; h_а = 740 мм рт. ст. Диаметр входного трубопровода d = 40 мм.

Задача 44. Центробежный насос работает с частотой вращения n₁ = 1500 об/мин и перекачивает жидкость по трубопроводу, для которого задана кривая потребного напора Н_потр – f(Q) (см. рис.). На том же графике дана характеристика насоса Н_н при указанной частоте вращения. Какую частоту вращения нужно сообщить данному насосу, чтобы увеличить подачу жидкости в два раза?

Задача 45. Центробежный насос, характеристика которого при п₁=1400 об/мин дана в виде графиков Н = f(Q) и η =f(Q), работает в системе охлаждения двигателя и при указанной частоте вращения создает напор Н₁ = 7,2 м и подачу Q = 3,5 л/с. Определить частоту вращения п₂, которую нужно сообщить этому насосу для того, чтобы при увеличении суммарного сопротивления системы (включением дополнительного агрегата) подача насоса осталась неизменной и равной Q = 3,5 л/с. Чему при этом будут равны к.п.д. насоса η и потребляемая мощность?

Задача 46. Центробежный насос с рабочим колесом, диаметр которого D = 60 мм, имеет следующие параметры: Н₁ = 8 м; Q₁ = 6 л/с; п₁ = 3000 об/мин. Для системы охлаждения двигателя необходимо иметь насос, обеспечивающий на подобном режиме работы подачу Q₂ = 9 л/с при п₂ = 4000 об/мин. Как надо изменить диаметр рабочего колеса указанного выше насоса, чтобы обеспечить требуемые параметры? Каков при этом будет напор насоса Н₂?

Задача 47. Центробежный насос с рабочим колесом, диаметр которого D₁ = 250 мм, при частоте вращения п₁ = 1800 об/мин. создает напор Н₁ = 12 м и подает Q = 6,4 л/с. Требуется определить частоту вращения п₂ и диаметр D₂ колеса насоса, который при подобном режиме работы создает напор Н₂ = 18 м и обеспечивает подачу Q₂ = 10 л/с.

Задача 48. Центробежный насос, характеристика которого описывается уравнением Н_н = Н₀ – k₁Q 2 , нагнетает жидкость в трубопровод, потребный напор для которого пропорционален квадрату расхода: Н_потр = k₂Q 2 . Определить подачу насоса и его напор, если Н₀ = 5 м, k₁ = k₂ = 0,05 · 10 6 с 2 /м 5 . Какими будут подача насоса и напор, если частота его вращения увеличится вдвое и вдвое возрасте сопротивление трубопровода, т.е. k’₂ = 0,1 х 10 6 с 2 /м 5 ?

Задача 49. Подача центробежного насоса, характеристика которого при ω = 250 с -1 описывается уравнением Н_н = Н₀ + k₁Q – k₂Q 2 , при работе на заданный трубопровод составляет Q = 5 л/с. Определить, с какой скоростью должно вращаться колесо насоса для создания напора в два раза большего при той же подаче, если Н₀ = 4 м; k₁ = 0,2 · 10 3 с/м 2 ; k₂ = 0,06 · 10 6 с 2 /м 5 .

Задача 50. Определить допустимую высоту всасывания h_в центробежного насоса Н_ц при частоте вращения насосного колеса n. Насос развивает подачу Q = 5 л/с, создавая напор Н = 50 м. Диаметр всасывающего стального трубопровода d_в=60 мм, l_в = 9 м, эквивалентная шероховатость Δ = 0,2 мм. Перекачивается вода (ν = 0,01 см 2 /с, ρ = 1000 кг/м 3 ), максимальная температура которой Т = 28 о С. Коэффициент, характеризующий конструкцию насоса, принять равным С = 850.

Построить пьезометрическую линию для всасывающего трубопровода.

Задача 51. Определить наибольшее допустимое расстояние l от колодца 1 до центробежного насоса 2 при частоте вращения насосного колеса п. Насос развивает подачу Q = 3,3 л/с, создавая напор Н = 18 м. Диаметр всасывающего стального трубопровода d_в = 40 мм; эквивалентность Δ = 0,1 мм; перекачивается вода (ν = 0,01 см 2 /с, ρ = 1000 кг/м 3 ). Коэффициент, характеризующий конструкцию насоса, принять равным С = 800. Высота всасывания насоса h_в, а клапан всасывания 3 находится ниже горизонта воды на величину а. Построить пьезометрическую линию для всасывающего трубопровода.

по курсу «Гидравлика»

1. Основные физические свойства жидкости. Приборы и способы измерения гидростатического давления. Пьезометрический и гидростатический напор. Рабс; Ризб; Рвак.

2. Гидростатическое давление и его свойства. Основное уравнение гидростатики. Построение эпюры гидростатического давления на вертикальную и наклонную плоскую поверхность.

3. Аналитическое нахождение силы давления жидкости на плоскую поверхность. Центр давления. Гидростатический парадокс.

4. Определение силы избыточного гидростатического давления на криволинейную поверхность.

5. Виды движения жидкости. Установившееся, неустановившееся, напорное, безнапорное движение. Гидравлический радиус. Расход и средняя скорость потока. Уравнение неразрывности.

6. Идеальная жидкость. Уравнение Бернулли для струйки идеальной жидкости. Физический смысл и графическое изображение.

7. Уравнение Бернулли для установившегося движения потока реальной жидкости. Физический смысл, графическое изображение, геометрический, пьезометрический и гидравлический уклон.

8. Два режима движения вязкой жидкости. Число Re и его критические значения.

9. Потери по длине. Коэффициент гидравлического трения l и

10. Методика расчета длинных трубопроводов. Коэффициент расхода.

11. Местные потери энергии при движении жидкости. Опытное и теоретическое определение x.

12 Классификация отверстий. Истечение жидкости через отверстие в тонкой стенке.

13. Истечение жидкости через затопленное отверстие.

14. Расчет сифонов.

15. Классификация насадок. Гидравлический расчет внешнего цилиндрического насадка.

16. Классификация трубопроводов. Основные расчетные формулы.

17. Расчет длинных трубопроводов, соединенных между собой параллельно и последовательно.

18. Особенности с/х водоснабжения. Расчет трубопровода с равномерной раздачей по длине (Qп).

19. Принцип технико-экономического расчета системы водоснабжения. Определение высоты и емкости бака водонапорной башни.

20. Классификация насосов. Основные термины и определения в теории насосов. Вывод формулы напора.

21. Принцип действия и классификация центробежных насосов.

22. Конструкции центробежных насосов. Основные неисправности в работе центробежных насосов.

23. Характеристика трубопровода. Работа центробежного насоса на трубопроводе. Способы регулирования Q и Н.

24. Параллельная и последовательная работа центробежных насосов на трубопровод. Выбор марки насоса.

25. Неустойчивая область работы центробежного насоса. Высота всасывания и явление кавитации.

26. Характер подачи жидкости поршневыми насосами. Графики зависимости подачи от угла поворота кривошипа.

27. Классификация динамических насосов. Насосы трения. Принцип действия эрлифта.

28. Роторные насосы. Конструкция и принцип действия. Определение Q шестеренчатого насоса.

29. Классификация насосных станций. Определение Q и Н. Насосной станции I и II подъема.

30. Гидропривод. Принцип действия, достоинства и недостатки.

1. Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу: учеб. пособие для машиностроит. вузов / Б.Б.Некрасов, И.В.Фатеев, Ю.А.Беленков и др.; под ред. Б.Б.Некрасова. – М.: Высш. шк., 1989. – 192 с.: ил.

2. Палишкин, Н.А. Гидравлика и сельскохозяйственное водоснабжение / Н.А. Палишкин. – М.: Агропромиздат, 1990. – 351 с.

3. Сабашвили, Р.Г. Гидравлика, гидравлические машины и водоснабжение сельского хозяйства: учеб. пособие для вузов / Р.Г. Сабашвили. – М.: Колос, 1997. – 479 с.

Физические свойства жидкостей и газов

Таблица 1 — Плотность и кинематическая вязкость некоторых

жидкостей при давлении р = 0,1 МПа

Окончание таблицы 1

Таблица 2 — Плотность и кинематическая вязкость некоторых

газов при 0 о С и давлении р = 0,1 МПа

Таблица 3 — Средние значения изотермического модуля упругости

Таблица 4 — Давление насыщенных паров некоторых

Таблица 5 — Значения эквивалентной шероховатости Δ для

Видео:Как работает центробежный насос? Основные типы конструкций центробежных насосовСкачать

Видео:Центробежный насос - устройство и принцип работыСкачать

Поиск, обзор и навигация

Магазин работ

ПиАХТ

Чертежи

Видео:Центробежные насосы. Напор насосаСкачать

5 Гидромашины

Задача 5.1. При испытании насоса получены следующие данные: избыточное давление на выходе из насоса P₂ = 0,35 МПа; вакуум перед входом в насос Н_вак = 294 мм рт. ст.; подача Q = 6,5 л/с; крутящий момент на валу насоса M = 41 Н*м; частота вращения вала насоса n = 800 об/мин. Определить мощность, развиваемую насосом, потребляемую мощность и к.п.д. насоса. Диаметры всасывающего и напорного трубопроводов считать одинаковыми.

Ответ: N_n = 2,5 кВт, N_потр = 3,4 кВт, η = 0,737.

Задача 5.2. Центробежный насос системы охлаждения двигателя имеет рабочее колесо диаметром D₂ = 200 мм с семью радиальными лопатками (β₂ = 90°); диаметр окружности входа D₁ = 100 мм. Какую частоту вращения нужно сообщить валу этого насоса при работе на воде для получения давления насоса P = 0,2 МПа? Гидравлический к.п.д. насоса принять равным η_г= 0,7.

Ответ: n = 1900 об/мин

Задача 5.3. Центробежный насос работает с частотой вращения n₁ = 1500 об/мин и перекачивает жидкость по трубопроводу, для которого задана кривая потребного напора Hпотр=f(Q) (см. рис.). На том же графике дана характеристика насоса Hн при указанной частоте вращения. Какую частоту вращения нужно сообщить данному насосу, чтобы увеличить подачу жидкости в два раза?

Ответ: n₂ = 1696 об/мин

Задача 5.4. Подача центробежного насоса Q = 5 л/с; частота вращения n = 5000 об/мин; средний диаметр окружности, на которой расположены входные кромки лопаток, D₁=60 мм; ширина лопатки на входе b₁=20 мм. Рабочее колесо радиальное. Определить угол лопатки на входе β₁соответствующий безотрывному входу потока в межлопаточные каналы. Толщиной лопаток пренебречь. Считать, что жидкость подводится к колесу без закрутки.

Задача 5.5. Центробежный насос системы охлаждения двигателя имеет рабочее колесо диаметром D= 150 мм и ширину выходной части b₂=12 мм. Угол между касательной к лопатке и касательной к окружности колеса β₂ = 30°. Определить напор, создаваемый насосом, при подаче Q = 25 л/с, частоте вращения n = 3000 об/мин, приняв коэффициент влияния числа лопаток k_z = 0,75 и гидравлический к.п.д. η_г = 0,85.
Указание. По расходу Q, диаметру D и ширине b₂ определить радиальную проекцию абсолютной скорости выхода жидкости из колеса v₂, построить параллелограмм скоростей и из него определить тангенциальную составляющую той же скорости v₂и при z=бесконечности, а затем и действительный напор при заданном числе лопаток.

Задача 5.6.Номинальная частота вращения двигателя внутреннего сгорании n = 4000 об/мин. Насос системы охлаждения потребляет при этом 1,5 % полезной мощности. Определить долю мощности, потребляемую насосом на форсированном режиме (n = 6000 об/мин) и на режиме холостого хода (n = 1000 об/мин). Принять, что мощность двигателя растет пропорционально числу оборотов; характеристика системы охлаждения квадратична.

Задача 5.7. При каком значении угла β₂ наклона лопаток рабочего колеса на выходе величины подач, соответствующие максимальному гидравлическому к.п.д. и номинальным гидравлическим потерям, совпадают?

Задача 5.8. Показать, что зависимость механического к.п.д. от подачи η_м = f(Q) для центробежного насоса монотонно приближается к пределу при угле между относительной и окружной скоростями β₂ > 90° и имеет экстремум при β₂

Задача 5.9. Компенсационный бачок системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания расположен на 0,5 м выше оси вращения вала насоса и соединен с атмосферой. Определить кавитационный запас и разность между ним и критическим кавитационным запасом при температуре воды t=80 °С (р_нп= 45 кПа), если кавитационный коэффициент быстроходности, по формуле Руднева, С=1200; Q = 5 л/с; n = 6000 об/мин; hа = 740 мм рт. ст. Диаметр входного трубопровода d = 40 мм.

Ответ: Δh = 6,8 м, Δh — h_кр = 4,3м.

Задача 5.10. Определить разность между кавитационным запасом и критическим кавитационным запасом для центробежного насоса предыдущей задачи при движении по шоссе (высота над уровнем моря H = 4200 м, атмосферное давление hа = 740 мм рт. ст.).

Ответ: Δh — h кр = 0,5м.

Задача 5.11. Центробежный насос, характеристика которого при n₁ = 1400 об/мин дана в виде графиков H = f(Q) и n = f((Q), работает в системе охлаждения двигателя и при указанной частоте вращения создает напор Н₁ = 7,2 м и подачу Q = 3,5 л/с. Определить частоту вращения H₂, которую нужно сообщить этому насосу для того, чтобы при увеличении суммарного сопротивления системы (включением дополнительного агрегата) подача насоса осталась неизменной и равной Q = 3,5 л/с. Чему при этом будут равны к.п.д. насоса и потребляемая мощность?

Задача 5.12. Центробежный насос с рабочим колесом, диаметр которого D = 60 мм, имеет следующие параметры: H₁ = 8 м; Q₁=6 л/с; n₁ = 3000 об/мин. Для системы охлаждения двигателя необходимо иметь насос, обеспечивающий на подобном режиме работы подачу Q₂ = 9 л/с при n₂= 4000 об/мин. Как надо изменить диаметр рабочего колеса указанного выше насоса, чтобы обеспечить требуемые параметры. Каков при этом будет напор насоса H₂?

Задача 5.13. Центробежный насос с рабочим колесом, диаметр которого D₁ = 250 мм, при частоте вращения n₁ = 1800 об/мин создает напор H₁ = 12 м и подает Q = 6,4 л/с. Требуется определить частоту вращения n₂ и диаметр d₂ колеса насоса, который при подобном режиме работы создает напор H₂=18 м и обеспечивает подачу Q₂= 10 л/с.

Ответ: n₂ = 1952 об/мин, D₂ = 282,4мм.

Задача 5.14. На рисунке изображено рабочее колесо одноступенчатого центробежного насоса со всеми размерами и необходимыми углами. Требуется определить нормальную подачу насоса и соответствующий ей действительный напор, который создает насос с данным колесом при частоте вращения n =1450 об/мин. Имеем: радиус окружности входных кромок лопаток r₁ = 75 мм; радиус колеса r₂=150 мм; ширина колеса на выходе b₂=12 мм; ширина колеса на входе b₁=24 мм; число лопаток z = 7; толщина лопаток б = 3 мм. Углы между касательными к лопатке и окружности колеса: на входе β₁ = 15°; на выходе β₂ = 30°. Гидравлический к.п.д. насоса принять 0,85. Считать, что перед входом жидкости в колесо поток не имеет «закрутки», т. е. жидкость растекается по межлопаточным каналам радиально.
Указание. Рекомендуется следующий порядок расчета: 1) из треугольника скоростей на входе при безотрывном обтекании лопатки найти абсолютную скорость входа v₁; 2) определить площадь входа с учетом стеснения лопатками, считая последние срезанными под углом β₁ 3) найти нормальную подачу насоса Q_Н; 4) определить окружную скорость колеса и радиальную составляющую абсолютной скорости на выходе (с учетом стеснения лопатками) и построить параллелограмм скоростей на выходе; 5) подсчитать теоретический напор при бесконечном числе лопаток; 6) определить действительный напор при нормальной подаче.

Ответ: Q = 25,1 л/с, Н = 30м.

Задача 5.15. Центробежный насос, характеристика которого описывается уравнением Hн = H 0 — k1*Q 2 , нагнетает жидкость в трубопровод, потребный напор для которого пропорционален квадрату расхода: H потр = k 2 *Q 2 . Определить подачу насоса и его напор, если H 0 = 5 м, k 1 = k 2 =0,05*10 6 с 2 /м 5 . Какими будут подача насоса и напор, если частота его вращения увеличится вдвое и вдвое возрастет сопротивление трубопровода, т. е. k 2 / =0,1 *10 6 с 2 /м 5 ?

Ответ: Qн = 7 л/с, Н = 2,5м.

Задача 5.16. Подача центробежного насоса, характеристика которого при w = 250 с -1 описывается уравнением Hн = H₀ + k₁*Q-k₂*Q 2 при работе на заданный трубопровод составляет Q = 5 л/с. Определить, с какой скоростью должно вращаться колесо насоса для создания напора, в два раза большего при той же подаче, если H₀ = 4 м; k₁ = 0,2 *10 6 с 2 /м 5 ; k₂ = 0,06 *10 6 с 2 /м 5 .

Ответ: w = 325 с -1 .

Задача 5.17. Центробежный насос системы охлаждения двигателя внутреннего сгорания работал с подачей Q = 8*10 -3 м 3 /с и с частотой вращения n = 250 с -1 . После модернизации системы охлаждения двигателя диаметр рабочего колеса увеличили в 1,3 раза. Определить напор нового насоса, если его подача и частота вращения остались неизменными. Принять, что характеристика исходного насоса описывается тем же уравнением, что и в задаче 5.16.

Задача 5.18. Пластинчатый насос имеет следующие размеры: диаметр внутренней поверхности статора S=100 мм; эксцентриситет е = 10 мм; толщина пластин б = 3 м; ширина пластин b = 40 мм. Определить мощность, потребляемую насосом при частоте вращения n = 1450 об/мин и давлении на выходе из насоса р = 5 МПа. Механический к.п.д. принять равным 0,9.

Ответ: N = 32 кВт.

Задача 5.19. Аксиальный роторно-поршневой насос с наклонным диском снабжен автоматом-ограничителем давления (на рисунке дана его упрощенная схема), к которому подводится жидкость под давлением в напорной линии. Ограничение давления и уменьшение подачи происходят благодаря повороту диска на меньший угол у, что осуществляется воздействием поршня автомата на диск. Требуется рассчитать и построить характеристику насоса в системе координат Рн = f(Q) по следующим данным: диаметр поршней d = 12 мм; число поршней z = 7; диаметр окружности, на которой расположены оси поршней в роторе, D = 70 мм; максимальный угол наклона диска, при котором р_н = 0 и Q = Qmaх, γ = 30°; плечо силы давления жидкости на поршень автомата L = 55 мм; сила пружины автомата при уmах F_пр0 = 200 Н; жесткость этой пружины с = 1,5 Н/мм; активная площадь поршня автомата SП = 0,2 см 2 ; частота вращения ротора насоса n = 1450 об/мин. Объемный к.п.д. насоса при рн=15 МПа принять равным η₀ = 0,94. При расчете момент, действующий на диск со стороны поршней насоса, не учитывать.

Ответ: Q = 0.74 л/с, Р = 10,5 МПа.

Задача 5.20. Объемный роторный насос с постоянным рабочим объемом V =100 см 3 снабжен переливным клапаном золотникового типа с диаметром золотника d_зол = 6 мм. Сила пружины при закрытом клапане (γ = 0) F_пр0 = 200 Н. Наклон линеаризованной характеристики клапана р/_Q= 0,5 МПа*с/л. Требуется рассчитать и построить характеристику насоса, работающего совместно с переливным клапаном, при частоте вращения n = 1450 об/мин. Объемный к.п.д. насоса при р_н = 10 МПа равен 0,9.

Задача 5.21. Определить максимальное давление объемного роторного насоса рmaх (при Q = 0) и давление в начале открытия переливного клапана ркло (γ = 0) при следующих данных: рабочий объем насоса V = 120 см 3 ; угловая скорость ротора насоса w= 200 с -1 ; объемный к.п.д. насоса η₀ = 0,94 при давлении р_н = 12 МПа; диаметр клапана d = 8 мм; ширина кольцевой проточки б = 3 мм; коэффициент расхода подклапанной щели 0,7; жесткость пружины с = 23 Н/мм; сила пружины при γ = 0 F_пр0 = 250 Н, плотность жидкости р = 900 кг/м 3 .
Указание. Величину Pнmах рекомендуется определять методом последовательных приближений.

Ответ: Р_нmax = 5,93 МПа, Р_н.кл = 6,35 МПа.

Задача 5.22. Дана характеристика объемного роторного насоса с переливным клапаном. Характеристика состоит из линеаризованных участков со следующими координатами определяющих точек:

Q, л/с………..0,5…..0,475…..0
р_н, МПа……..0…….13,0…..15,0
Построить аналогичную характеристику того же насоса при другом режиме работы, когда частота вращения ротора возросла в 1,5 раза; вязкость жидкости вследствие прогрева уменьшилась в 6 раз, а силу предварительного поджатия пружины клапана уменьшили на 30 %.
Указание. Утечки в насосе считать обратно пропорциональными вязкости жидкости и не зависящими от частоты вращения, а характеристику клапана — линейной.

Задача 5.23. На выходе из регулируемого роторного насоса снабженного автоматом-ограничителем давления, установлен еще ограничитель подачи, назначение которого — ограничивать расход жидкости в системе при возрастании частоты вращения ведущего вала насоса. Ограничитель расхода золотникового типа состоит из постоянного дросселя диаметром d_др = 4 мм и переменного дросселя в виде окна размером b*x, где ширина окна б = 2 мм, а х меняется от нуля до хmах = 7 мм в связи с перемещением золотника диаметром d_зол = 10 мм. Построить совместную характеристику насоса с ограничителями давления и расхода в виде зависимости р_н = f(Q) = const.

Дано: максимальное давление насоса при Q = 0 Р_Нmах = 20 МПа; давление начала срабатывания ограничителя давления Pн = 19 МПа, при этом подача насоса Q = 0,5 л/с; жесткость пружины с = 8 Н/м; предварительное поджатие пружины x₀ = 10 мм; коэффициент расхода обоих дросселей μ = 0,64; плотность жидкости р = 850 кг/м 3 .

Указание. Сначала следует определить давление на выходе из ограничителя и подачу насоса, при которых начинает перемещаться золотник ограничителя расхода (р» и Q»). Затем подсчитывается подача насоса Q при давлении на выходе из ограничителя р = 0. Рекомендуется метод последовательных приближений. Полученные две точки можно соединить прямой.

Задача 5.24.При постоянном расходе жидкости, подводимой к радиально-поршневому гидромотору, частоту вращения его ротора можно изменять за счет перемещения статора и, следовательно, изменения эксцентриситета е. Определить максимальную частоту вращения ротора гидромотора, нагруженного постоянным моментом М = 300 Н*м, если известно: максимальное давление на входе в гидромотор Pmах = 20 МПа; расход подводимой жидкости Q = 15 л/мин; объемный к.п.д. гидромотора 0,9 при рmах; механический к.п.д. при том же давлении 0,92.

Ответ: n_max = 146,5 об/мин.

Задача 5.25. Два насоса 1 и 2, снабженные переливными клапанами 3 и 4, работают от одного двигателя и подают жидкость через обратные клапаны 5 и дроссель 6 на слив. Без учета потерь давления в гидролиниях и обратных клапанах определить расход жидкости через дроссель, если известно: частота вращения насосов n = 1450 об/мин; рабочие объемы насосов V₁ = 10 см 3 и V₂ = 16 см 3 ; объемные к.п.д. насосов одинаковы и равны 0,9 при давлении Pк = 15 МПа; площадь проходного сечения дросселя 5 Sдр = 0,05 см2; коэффициент расхода дросселя 0,6; плотность жидкости р = 850 кг/м 3 . Линеаризованные характеристики клапанов определяются следующими данными: для клапана 3 — Q_КЛ = 0 при Pн=0,6 МПа и Q_кл=Q_н1 при Pн = 8 МПа; для клапана 4 — Q_кл = 0 при Pн
Указание. Задачу решить графоаналитическим методом.

Задача 5.26. Двухкамерный гидродвигатель поворотного движения должен создавать момент на валу, равный М = 2 кН*м при скорости поворота w = 2 с -1 . Размеры гидродвигателя: D = 200 мм; d = 100 мм (см. рис.); ширина лопастей b = 60 мм. Принять механический к.п.д. 0,9; объемный к.п.д. 0,75. Определить потребное давление насоса и необходимую подачу.

Ответ: Р = 4,94 МПа, Q = 1,2 л/с.

Задача 5.27. Гидропреобразователь составлен из двух аксиальных роторно-поршневых гидромашин с наклонным диском полного типоразмерного ряда: гидромотора 1 и насоса 2. Даны основные размеры (см. рис.) гидромотора: D₁ = 90 мм, d₁ = 15 мм; насоса: D₂ = 60 мм, d₂ = 10 мм; углы наклона дисков γ₁ = γ₂.
Каким должен быть расход Q₁ жидкости, подводимой к гидромотору 1, и каким должно быть давление р₁ на входе в гидромотор для получения на выходе из насоса подачи Q₂ = 1,8 л/с при давлении P₂ = 15 МПа?
Механический и объемный к.п.д. обеих гидромашин принять одинаковыми: η_М1 = η_М2 = 0,92 и η₀₁ = η₀₂ = 0,95

Задача 5.28. При пуске приводного двигателя 1 объемный насос 2 набирает обороты от 0 до nmaх за время t = 1 с. При этом нарастание частоты вращения происходит по линейному закону.
Построить график нарастания давления в перекрытой краном 3 напорной гидролинии насоса и определить время достижения давления р = 10 МПа.
Даны следующие величины: рабочий объем насоса V = 10 см 3 ; максимальная частота вращения вала насоса n_max = 960 об/мин; длина напорной гидролинии l = 10 м; диаметр трубопровода d=16 мм; толщина стенок трубы б = 1 мм; модуль упругости материала труб Р=10 5 МПа; модуль объемной упругости жидкости К = 10 3 МПа; объемный к.п.д. насоса при частоте вращения n = 1000 об/мин и давлении р = 10 МПа η = 0,8.
Указания: 1. При составлении дифференциального уравнения процесса считать, что подача насоса расходуется на утечки в зазоре, сжатие жидкости
в напорной гидролинии и растяжение трубьь 2. Суммарньш (приведенный) модуль упругости жидкости и трубопровода С определить из формулы 1/C=1/K+d/(Eб). Считать, что утечки в зазорах пропорциональнн давлению и не зависят от частотн вращения насоса.

Задача 5.29. Водометннй движитель плавающего автомо-биля состоит из приемного патрубка 1 с предохранительной решеткой 2, устроенннх в днище корпуса автомобиля, колена 3, осевого лопастного насоса 4 и сопла 5, через которое внбрасьгвается струя води под уровень и тем самьш создает-ся реактивная сила тяги на плаву.
Приемннй патрубок 1 и ячейки решетки 2 наклонени под углом α = 45° к горизонту, с тем чтобн частично использовать скоростной напор на плаву для улучшения всаснвания води в насос. При атом дано, что скорость v₁ води в приемном патрубке (и перед насосом) должна бнть равна проекции скорости и води относительно днища автомобиля на ось патрубка, т. е. u₁ =u cos а.
Данн следующие величини: скорость движения машини на плаву u = 5 м/с; диаметри: входного патрубка насоса D = 500 мм, внходного отверстия сопла d = 300 мм. Определить: подачу насоса Q и создаваемнй им напор H; реактивную силу тяги движителя Р и к.п.д. движителя n. Учесть потери напора во входной части водомета, приняв козффициент местного сопротивления на входе ξ_вх = 1 (отнесено к скорости v1) и в сопле ξ_с = 0,05 (отнесено к скорости v₂).
Указание. Напор насоса Н найти как разность удельних знергий жидкости на входе в насос и на вмходе из него; при зтом учесть, что скорость на входе в решетку 2 равна v1, а давление равно давлению окружающей средм. К.п.д. движителя определить как отношение совершаемой им работи за t = 1 cек мощности, развиваемой насосом. Для определения сили тяги использовать теорему импуль сов.

Видео:Напорная характеристика насоса.Скачать

Центробежный насос характеристика которого описывается уравнением

15.22 Центробежный насос, характеристика которого описывается уравнением Н=Н₀-kQ², нагнетает жидкость в трубопровод, требуемый напор для которого определяется по формуле Н_тр=Н_г+SQ² (Н_г — геометрическая высота подачи воды; S — коэффициент сопротивления трубопровода).

1. Определить подачу насоса и его напор при известных значениях Н₀, Н_г,k и S.

2. Установить, как изменяется напор и подача, если к заданному насосу присоединить другой насос такой же марки сначала последовательно, а затем параллельно.

Таблица 1

Ответ: 1) Q=2,5 л/c, Н=19,9 м; 2) при последовательном и параллельном соединении насосов подача и напор возрастают.

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

📺 Видео

Как работает торцевое уплотнение? / Центробежный насосСкачать

Характеристики насосов, рабочая точка, принципы выбора насосовСкачать

Загадки центробежного насосаСкачать

Лекция 2.2 Центробежный насос тип ДСкачать

Вихревые насосы. Устройство и принцип работыСкачать

Принцип работы насосаСкачать

Рабочая точка насосаСкачать

Как работает центробежный насос. Что такое кавитацияСкачать

Мощностная характеристика насосаСкачать

КПД насосаСкачать

Пересчет характеристик центробежных насосов на вязкие среды. Видеозапись вебинараСкачать

Как работает центробежный насос с магнитной муфтойСкачать

185) Правила технической эксплуатации насосов (для курсантов и слушателей МКК).Скачать

Теоретический напор центробежного насосаСкачать

Переразмеривание насосаСкачать

Кавитация в центробежных насосах. Рабочая характеристика. Опасные зоны работы насоса.Скачать