Центробежный насос, характеристика которого дана в таблице 1 откачивает воду из артезианской скважины в резервуар, в котором поддерживается постоянный уровень Н.
Длины трубопроводов:
всасывающего – l1,
нагнетательного – l2;
диаметры соответственно – d1 и d2.
При работе с постоянным числом оборотов п определить:
глубину h, на которой установится уровень воды в скважине, если ее дебит составляет Q;
наименьшее число оборотов насоса, которое обеспечит отсутствие переполнения скважины при заданном дебите.
При расчетах принять коэффициенты гидравлического трения и суммарные коэффициенты местных сопротивлений для всасывающего и нагнетательного трубопроводов равными соответственно:
λ1 = 0,02;
λ2 = 0,025;
Σξ1 = 4;
Σξ2 = 6.
Данные для решения задачи выбрать па таблице 2.
Таблица 1 – Варианты данных к контрольному заданию 1
Последняя цифра зачетки 3
3 Q л/с 3 4 6 8 10 12 14 16 18
H, м 25 23,5 23,6 23,2 24,5 23 21 18 14
Таблица 2 – Варианты данных к контрольному заданию 1
Вариант (предпоследняя цифра зачетки) H, м Q, л/с l1, м L2, м Вариант (последняя цифра зачетки) d1, мм d2, мм п,об/мин
9 12 8 20 10 3 150 100 1950
Нужно полное решение этой работы?
Решение
Схема к задаче представлена на рисунке 1.
Рисунок 1 – Схема к задаче 1
Определение глубины h, на которой установится уровень воды в скважине.
При установившемся режиме работы водонасосной установки приток в колодец Q и количество откачиваемой насосом воды одинаковы. Следовательно, подача насоса известна и составляет Qн = 8 л/с.
Кроме того, известен потребный напор сети, так как он при установившемся режиме равен напору насоса, который согласно исходных данных при Q= 8 л/с составляет Hпотр=23,2 м.
С другой стороны, необходимый потребный напор
Hпотр=h+H+hп (1)
где
hп – суммарные потери напора во всасывающей и напорной линиях, складывающиеся согласно исходных данных из потерь напора на трение и местные сопротивления:
Потери на трение будут равны:
hl1=λ1l1*ϑ12d1*2g
hl2=λ2l2*ϑ22d2*2g
Потери на местные сопротивления:
h1=ξ1ϑ1222g
h2=ξ2ϑ222g
hп=hl1+hl2+h1+h2
hп=λ1l1*ϑ12d1*2g+λ2l2*ϑ22d2*2g+ξ1ϑ222g+ξ2ϑ222g
hп=ϑ122g*(λ1l1d1+ξ1)+ϑ222g*(λ2l2d2+ξ2)
В этом выражении скорости движения жидкости можно выразить через расход.
Q=ϑ1*S1=ϑ2*S2
Площади сечений будут равны:
S1=πd124
S2=πd224
Следовательно:
ϑ1=4*Qπd12
ϑ2=4*Qπd22
hп=16Q2π2d142gξ1+λ1l1d1+16Q2π2d242gξ2+λ2l2d2#
Подставляем значения:
hп=16*0,00823,142*0,154*2*9,814+0,02200,15++16*0,00823,142*0,14*2*9,814+0,025100,1=0,07+0,45=0,52 м.#
Из формулы (1) определим требуемое значение h:
h=Hпотр-H-hп
h=23,2-12-0,52=10,68 м
2) Определение наименьшего числа оборотов насоса, которое обеспечит отсутствие переполнения скважины при заданном дебите
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
