Центробежный насос, характеристика которого задана (табл.2), подает воду на геометрическую высоту Hг. Температура подаваемой воды T = 20C. Трубы всасывания и нагнетания соответственно имеют диаметр dв и dн, а длину lв и lн. Эквивалентная шероховатость э = 0,06 мм. Избыточное давление в нагнетательном резервуаре в процессе работы насоса остается постоянным и равно р0.
При построении характеристики насосной установки из местных гидравлических сопротивлений учесть плавные повороты труб с радиусами R = 2d, сопротивление задвижки с коэффициентом местного сопротивления з и вход в резервуар.
20389853355975Найти рабочую точку при работе насоса на сеть. Определить, как изменяются напор и мощность насоса при уменьшении задвижкой подачи воды на 20%.
Таблица 2
Q, л/с 0,0 0,30 0,50 0,70 0,90 1,10 1,30 1,50 1,70 1,90
H, м 12,0 11,7 11,5 11,2 10,8 10,2 9,30 8,10 6,00 1,80
, % 0,0 34,0 50,0 60,0 65,0 69,0 70,0 68,0 62,0 51,0
Дано: Нг = 4,5 м, lв = 4,5 м,
lн = 25 м, dв = 40 мм = 0,04 м, dн = 25 мм = 0,025 м,
Т = 20ºС, р0= 10 кПа = 10000 Па, ζз = 0,7
Н = ? Q = ? N = ?
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
Нр = 10,8 м, Q р = 0,00093 м3/с, N = 0,098 кВт, 0,080 кВт
Решение
Для создания необходимого напора (давления) нужно иметь:
,
где Hг – геометрическая высота нагнетания; (р2 – р1) – разность давлений (избыточных или абсолютных) в напорном и приемном резервуарах; hп – сумма потерь напора во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, ρ = 998 кг/м3 [4].
∑hп = hвс+hнаг
hвс – потери на линии всасывания, м,
hнаг – потери на линии нагнетания, м
Потери на линии всасывания и нагнетания определим по формуле:
,
где – коэффициент гидравлического сопротивления трения;
l – длина трубопровода, м;
d – диаметр трубопровода, м;
i – сумма коэффициентов местных сопротивлений.
Потери напора на линии всасывания:
Определим скорость движения воды во всасывающем трубопроводе:
ϑв=4∙Qπ∙ dв2
ϑв=4∙0,00193,14∙ 0,040 2=1,5 м/с
(Q выбираем из табл.2 при минимальном Н)
Определим коэффициент гидравлического сопротивления трения.
Для этого найдем число Рейнольдса по формуле:
,
где ν – коэффициент кинематической вязкости, принимаем его при температуре 20˚С равный 1,01· 10-6 м2/с [3].
Re=0,040∙1,51,01∙10-6=59406
Re > 2320 (режим турбулентный), определим коэффициент по формуле Альтшуля:
λв=0,110,0640+68594060,25=0,025
На линии всасывания выделяем следующие местные сопротивления: плавный поворот, ζп = 0,3 [3]
Определим потери напора на линии нагнетания
ϑн=4∙0,00193,14∙ 0,025 2=3,8 м/с
Re=0,025∙3,81,01∙10-6=94059
λн=0,110,0625+68940590,25=0,026
На линии нагнетания учитываем следующие местные сопротивления:2 плавных поворота, ζп = 0,3, задвижка, выход нагнетательного трубопровода в резервуар, ζвых = 1 [3].
Общие потери напора:
Заменим скорость выражением:
h=0,0254,50,04+0,316∙Q219,62∙3,142∙0,044+0,026250,025+2∙0,3+0,7+116∙Q219,62∙3,142∙0,0254=6092786Q2=hп
Нпотр=Нг+р2-р1ρ∙g+hп=4,5+10000998∙9,81+6092786Q2
Нпотр=5,5+6092786Q2
Для построения характеристики трубопроводов найдем 9 значений напора, используя полученное уравнение
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
