Центробежный насос, характеристика которого задана в условии (табл.3), работает в системе, перекачивая воду, температура которой T = 40С, из закрытого резервуара А в открытый резервуар Б. Стальные трубы всасывания и нагнетания соответственно имеют диаметр dв и dн, длину lв и lн, а их эквивалентная шероховатость э = 0,1 мм. Перепад горизонтов в резервуарах равен Hг, а избыточное давление в резервуаре А равно р0.
Найти рабочую точку при работе насоса в установке (определить напор, подачу и мощность на валу насоса).
При построении характеристики насосной установки местные гидравлические сопротивления учесть в крутых поворотах и при входе нагнетательного трубопровода в резервуар.
20872453350895
Таблица 3
Q, л/с 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0
H, м 13,0 14,0 14,3 14,0 13,1 11,8 10,0 5,5 4,0
, % 0,0 27,0 40,0 50,0 58,0 62,0 60,0 51,0 35,0
Дано: Нг = 0 м, р0= 15 кПа = 15000 Па,
lв= 20 м, lн= 30 м, dв= 80 мм = 0,08 м,
dн= 40 мм = 0,04 м, Т = 40ºС.
Н = ? Q = ? N= ?
Нужно полное решение этой работы?
Ответ
Н = 13 м, Q = 5 л/с, N = 1,1 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 = 992 кг/м3 [2].
∑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:
(расход выбираем из табл.3 при минимальном напоре)
Определим коэффициент гидравлического сопротивления трения.
Для этого найдем число Рейнольдса по формуле:
,
где ν – коэффициент кинематической вязкости, принимаем его при температуре 40˚С равный 0,6· 10-6 м2/с [2].
Re> 2320 (режим турбулентный), определим коэффициент по формуле Альтшуля:
На линии всасывания выделяем следующие местные сопротивления: два резких поворота, ζп = 1,19 [1, приложение 4]
Определим потери напора на линии нагнетания
На линии нагнетания учитываем следующие местные сопротивления: резких поворот, ζп = 1,19 [1, приложение 4] и выход нагнетательного трубопровода в резервуар, ζвых = 1 [2].
Общие потери напора:
Заменим скорость выражением:
Для построения характеристики трубопровода найдем 9 значений напора, используя полученное уравнение:
Таблица 4
Q, л/с 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0
Hтр, м 1,5 2,19 4,27 7,73 12,58 18,81 26,43 35,43 45,82
Строим характеристики насоса (рис.1): напор, КПД, расход по табл
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
