- •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
14.5. Совместная работа нескольких насосов на сеть
14.5.1. Параллельная работа насосов на сеть
При необеспеченности системы трубопроводов одним насосом используют совместную работу нескольких насосов. Различают:
а) параллельную работу одинаковых и разных насосов;
б) последовательную работу одинаковых и разных насосов.
Параллельная работа насосов на сеть применяется в тех случаях, когда один насос не обеспечивает необходимой подачи Q или имеются значительные изменения потребления воды в системе водоснабжения.
Основным условием параллельной работы нескольких насосов является равенство их напоров Н1 = Н2.
Совместно могут работать одинаковые и разные насосы по их подаче Q. На примере двух разных (по подаче Q) насосов рассмотрим их совместную параллельную работу на сеть (рис. 14.3).
Рис. 14.3. Характеристика (а) и схема (б) параллельной работы двух разных насосов на сеть
Расчет проводится в следующем порядке:
а) на основании расчетов наносится на график характеристика трубопровода ;
б) наносится напорная характеристика I насоса ;
в) наносится напорная характеристика II насоса ;
г) определяется общая напорная характеристика двух насосов , работающих параллельно, путем геометрического сложения подач Q вдоль оси абсцисс при постоянном напоре H. Например, складываются отрезки а + b и получается точка А при напоре НА. Затем точки (их должно быть не менее четырех) соединяются плавной кривой и получается напорная характеристика совместной работы двух насосов .
Пересечение напорной характеристики совместной работы насосов и характеристики трубопровода дает положение рабочей точки А совместной работы насосов на трубопровод.
Рабочие точки А1 и А2 при индивидуальной работе насосов дают значения Q1 и Q2 подач насосов.
Фактическая подача одновременно работающих насосов составляет Q1+2. Следует заметить, что суммарная подача параллельно работающих насосов Q1+2 меньше суммы подач Ql + Q2 при их индивидуальной работе. Это объясняется тем, что суммарная подача Q1+2 больше подачи Q1 или Q2 одного из насосов, поэтому в трубопроводе нужно создать большие скорости движения воды - а отсюда возрастают гидравлические потери в напорном трубопроводе, которые пропорциональны квадрату скорости (расходу).
Расхождение между Q1+2 и Q1 + Q2 будет тем меньше, чем более пологая будет характеристика трубопроводной сети .
Следовательно, наиболее выгодно подключать насосы для параллельной работы в случае достаточно большого диаметра трубопроводной сети (т.е. при пологой характеристике), обеспечивающего малые гидравлические сопротивления в ней.
При крутых характеристиках трубопроводов (соответствующих их малому диаметру) подача параллельно работающих насосов практически не увеличивается.
14.5.2. Последовательная работа насосов на сеть
Основным условием последовательной работы насосов является равенство подач каждого насоса Q1 = Q2 = Q.
Порядок построения характеристик такой же, как и при параллельном соединении, но в этом случае напоры насосов складываются вдоль оси ординат. Например, складываются отрезки а + b и получается точка С. Затем точки соединяются плавной кривой и получается напорная характеристика совместной работы двух насосов .
Пересечение характеристики совместной работы насосов и характеристики трубопровода дает положение рабочей точки А совместной работы насосов на трубопровод.
Рис. 14.4. Характеристика (а) и схема (б)
последовательной работы двух разных насосов на сеть:
I, II - насосы;
1, 2- задвижки.
Сначала включается насос I (рис. 14.4, б), после того как он создает напор, равный напору второго насоса II при закрытой задвижке, открывают задвижку 1 и включают насос II. Когда напор насоса достигает величины Н1 + Н2 открывают задвижку 2.
При последовательной работе насосов увеличивается не только напор, но и общая подача насосов на данный трубопровод.
Увеличение подачи последовательно работающих насосов объясняется тем, что при увеличении напора в системе энергия жидкости возрастает и при сохранении статистического напора прирост энергии расходуется на увеличение скорости жидкости.
Возрастание напора будет тем больше, чем круче характеристика трубопровода.
При пологих характеристиках трубопроводов последовательное включение насосов мало эффективно.
Последовательное соединение насосов обычно экономически менее выгодно, чем применение одного насоса с требуемым напором.