- •Гидравлика
- •Введение
- •1.2. XVII — начало XVIII века
- •1.3. Середина и конец XVIII века
- •1.4. Гидравлическая школа Франции
- •1.6. Зарождение и развитие гидравлики в России
- •2. Физические свойства жидкости
- •2.1. Предмет «Гидравлика». Основные понятия. Модели жидкой среды
- •2.2. Плотность
- •2.3. Удельный вес
- •2.4. Вязкость
- •2.5. Адсорбция и кавитация
- •Гидростатика
- •3. Гидростатическое давление
- •3.1 Силы, действующие в жидкости
- •3.2 Гидростатическое давление и его свойства
- •3.3. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (уравнения Эйлера)
- •4.2. Свободная поверхность покоящейся тяжелой жидкости (при абсолютном покое)
- •4.3. Свободная поверхность при равноускоренном прямолинейном движении жидкости в сосуде (при относительном покое)
- •4.4. Свободная поверхность жидкости, равномерно вращающейся (вместе с сосудом) относительно вертикальной оси
- •5. Основное уравнение гидростатики в простой форме
- •5.1. Закон Паскаля
- •5.2. Абсолютное и манометрическое давление
- •5.3. Пьезометрическая высота
- •5.4. Вакуумметрическая высота
- •6. Простейшие гидростатические машины
- •6.1. Гидравлический пресс
- •6.2. Мультипликатор
- •7. Приборы для измерения давления жидкости
- •7.1. Классификация приборов
- •1) По характеру измеряемой величины различают:
- •2) По принципу действия приборы различают:
- •7.2. Жидкостные приборы
- •7.2.1. Ртутный барометр
- •7.2.2. Пьезометр
- •7.2.4. Чашечный манометр
- •7.2.5. Вакуумметр
- •7.2.6. Дифференциальный манометр
- •7.2.7. Микроманометр
- •7.2.8. Преимущества и недостатки жидкостных приборов
- •7.3. Пружинные приборы
- •7.3.1. Манометр с одновитковой трубчатой пружиной
- •7.3.2. Вакуумметр с одновитковой трубчатой пружиной
- •7.3.3. Приборы с мембранной пружиной
- •7.3.4. Преимущества и недостатки пружинных приборов
- •7.4. Поршневые приборы. Грузопоршневой манометр
- •7.5. Электрические приборы
- •Гидродинамика
- •8. Основные понятия в гидродинамике
- •8.1. Задачи и методы гидродинамики
- •8.2. Виды движения жидкости
- •8.3 Понятие о струйчатом движении жидкости
- •8.4. Гидравлические элементы потока
- •8.5. Уравнение постоянства расхода (уравнение неразрывности)
- •9. Уравнение бернулли и его применение в гидравлических расчетах
- •9.1. Уравнение Бернулли
- •9.2. Потери напора
- •9.3. Применение уравнения Бернулли в технике
- •9.4. Расходомер Вентури
- •9.5. Измерительная шайба
- •9.6. Струйный насос (эжектор)
- •9.7. Трубка Пито
- •9.8. Потери напора при равномерном движении
- •10. Определение потерь напора
- •10.1. Режимы движения вязкой жидкости
- •10.2. Местные сопротивления и потери энергии в них
- •10.3. Внезапное расширение трубы
- •10.4. Постепенное расширение. Диффузоры
- •10.5. Внезапное сужение трубы
- •10.6. Постепенное сужение трубы
- •10.7. Поворот трубы
- •10.8. Другие местные сопротивления
- •10.9. Потери напора в гидравлических системах
- •11.2. Расчет простого трубопровода
- •11.3. Примеры расчета трубопроводов
- •Гидроприводы
- •12. Гидравлические машины
- •12.1. Классификация насосов
- •12.2. Основные рабочие параметры насосов
- •12.3. Центробежные насосы
- •12.4. Схема и принцип действия центробежного насоса
- •12.5. Допустимая высота всасывания. Явление кавитации
- •12.6. Шестеренчатые насосы
- •13. Гидроприводы и гидропередачи
- •13.1. Назначение, достоинства и недостатки гидропривода
- •13.2. Устройство и принцип действия гидропривода
- •13.3. Принцип расчета объемного гидропривода
- •13.4. Жидкости, применяемые в гидросистемах
- •14. Расчет насоса для водонапорной башни
- •14.1. Рабочая характеристика насоса
- •14.2. Изменение характеристики насоса при изменении частоты вращения рабочего колеса
- •14.3. Изменение характеристики насоса при обточке рабочего колеса по внешнему диаметру
- •14.4. Рабочая точка насоса
- •14.5. Совместная работа нескольких насосов на сеть
- •14.5.1. Параллельная работа насосов на сеть
- •14.5.2. Последовательная работа насосов на сеть
- •14.6. Регулирование подачи насосов
- •14.6.1. Регулирование подачи и напора дросселированием на нагнетании
- •14.6.2. Регулирование подачи дросселированием на всасывании
- •14.6.3. Регулирование подачи впуском воздуха
- •14.7. Маркировка центробежных насосов
- •14.8. Подбор центробежных насосов по каталогу
- •14.9. Исходные данные для расчета
- •14.10. Определение требуемого напора насоса Нтр
- •14.10.1. Расчетная формула определения Нтр
- •14.10.2. Определение диаметров всасывающего и нагнетательного трубопроводов насосной станции
- •14.10.3. Уточнение диаметра труб и скорости движения воды
- •14.10.4. Определение коэффициента гидравлического трения
- •14.10.5. Требуемый напор насоса Нтр
- •14.11. Выбор марки насоса по q и Нтр и построение рабочей характеристики насоса
- •14.12. Построение характеристики сети и нахождение рабочей точки совместной работы насоса и сети
- •14.13. Определение рабочих параметров насоса
- •Задача 3
- •Решение.
- •Задача 4
- •Решение.
- •Задача 5
- •Решение.
- •Задача 10
- •Решение.
- •Задача 11
- •Решение.
- •Задача 12
- •Решение.
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
- •Гидравлика
14. Расчет насоса для водонапорной башни
14.1. Рабочая характеристика насоса
На работу центробежного насоса влияет большое число факторов, которые трудно, а иногда невозможно учесть теоретически.
Поэтому при выборе насоса, расчета режима его работы пользуются опытными характеристиками, которые получают при лабораторных испытаниях насосов на специальном стенде при постоянной частоте вращения вала рабочего колеса.
Испытательный стенд оборудуется аппаратурой для измерения расхода, напора (давления), потребляемой мощности и вакуумметрической высоты всасывания.
После пуска насоса его подачу регулируют изменением степени открытия задвижки на напорном трубопроводе. Таким образом, устанавливают несколько значений подачи и замеряют соответствующие этим значениям величины напора, потребляемой мощности и вакуумметрической высоты всасывания. На основании опытных данных вычисляют полезную мощность и КПД насоса.
Полученные значения напора Н, потребляемой мощности N, КПД для ряда значений подачи Q наносят на график и соединяют плавными линиями. Получают графически выраженные зависимости рассматриваемых параметров от подачи насоса при постоянной частоте вращения для данного диаметра рабочего колеса.
Полученные кривые , , (рис. 1) называют рабочими (энергетическими) характеристиками центробежного насоса и вписывают в его паспорт.
Рабочая характеристика насоса - графическое изображение зависимостей , , при постоянной частоте вращения вала рабочего колеса n = const.
Рабочие характеристики насоса имеют несколько отличительных точек или областей.
Рис. 14.1. Рабочая характеристика
центробежного насоса
Начальная точка H0 (рис. 14.1) соответствует работе насоса при закрытой задвижке на напорном трубопроводе (Q = 0). В этом случае насос развивает напор Н0 и потребляет мощность N0. Потребляемая мощность расходуется на механические потери и нагрев жидкости в насосе.
Работа насоса при закрытой задвижке возможна лишь непродолжительное время (несколько минут).
Из рис. 14.1 видно, что максимальному значению КПД соответствуют подача Qр и напор Нр. Точка Р характеристики , соответствующая максимальному значению КПД, называется оптимальной точкой; в этом режиме рекомендуется эксплуатировать насос. На практике пользуются рабочей частью характеристики насоса в зоне максимального значения КПД.
Точка максимальной подачи насоса (конечная точка кривой ) соответствует тому значению подачи, после достижения которого насос может войти в кавитационный режим.
На рабочих характеристиках многих насосов наносят еще одну кривую (на рис. 14.1 - не указана) , где - допустимая вакуумметрическая высота всасывания. Она дает значения допустимой высоты всасывания в зависимости от подачи насоса.
Кривую получают при испытании насоса на стенде, позволяющем создать различные значения вакуумметрической высоты всасывания при заданной подаче насоса. Кривой пользуются при проектировании насосных установок и насосных станций.
Как отмечалось выше, основной зависимостью, характеризующей работу насоса, является зависимость напора от подачи , которая называется напорной или главной характеристикой насоса.
В зависимости от конструкции насосов форма кривой может быть различной. Существуют кривые непрерывно снижающиеся и кривые с возрастающим участком (т.е. имеющие максимум, например, как показано на рис. 14.1). В свою очередь, кривые обоих типов могут быть пологими, овальными и крутопадающими.