2. Аннотация
Пояснительная записка к курсовой работе занимает 56 страниц. Из них 16 страниц занимают приложения (схемы, таблицы, графики).
Целью курсовой работы является получение навыков расчета параметров гидравлической сети.
Объектом исследования является гидравлическая сеть, состоящая из насоса, подогревательной установки, потребителей тепловой энергии, соединяющих их трубопроводов, тройников и колен.
Необходимо определить распределение расходов по веткам сети с погрешностью до 3%, мощность сетевого насоса, давление в сечении j - j.
Метод
исследования заключается в следующем.
Сложная гидравлическая сеть разбивается
на простые трубопроводы, для каждого
простого трубопровода строятся
характеристики - зависимости потребного
напора от расхода
,
суммируются полученные характеристики
простых трубопроводов и получают
эквивалентную
характеристику сети
.
С помощью полученных характеристик
можно определить все требуемые
параметры сети.
Полученные характеристики позволяют также определять давление и расход в любом произвольном сечении сети и для других значений расхода через насос.
3. Введение
В курсовой работе рассматривается сложная гидравлическая сеть. В этой сети жидкость передается по трубопроводам как в самых различных гидравлических системах: систем подачи топлива, смазки, охладителя в двигательных установках, нефти в нефтепроводах и т.д.
Движение жидкости в трубопроводе, при отсутствии энергетического обмена с внешней средой, обусловлено тем, что ее полный напор в начале трубопровода больше, чем в конце. При этом разность потенциальной энергии затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений между рассматриваемыми сечениями трубопровода, и в случае изменения его сечения, на изменение кинетической энергии жидкости.
Повышение потенциальной энергии жидкости в начале трубопровода может осуществляться за счёт работы насоса (насосная подача), повышенного давления газа на свободную поверхность жидкости в баке (вытеснительная подача), разности уровней жидкости (самотечная подача).
Методика расчета трубопроводов одинакова для всех типов подач. В курсовой работе рассматривается насосная подача.
Задачей
курсовой работы является освоение
методики расчета сложной гидравлической
сети, определение требуемого перепада
давления, который должен создаваться
при заданном расходе воды после насоса
(суммарный расход -
).
4. Методика расчета сложной?(см.В содержании комментарий) гидравлической сети.
На основе заданной на курсовую работу схемы гидравлической сети составляется расчётная схема гидравлической сети.
Разбиение расчетной схемы гидравлической сети на простые трубопроводы показано на рис. 4.1.
5
6
B
7
9
9
10
41
42
O
P
M
А
C
26
35
37
38
25
33
34
36
27
28
29
30
31
Н
1
2
3
22
G
18
19
20
21
E
8
Б
Б
ПУ
Отв
Б
Б
П
П
Б
Б
О
т
в
П
О
т
в
П
О
т
в
П
П
4
11
L
12
13
14
15
16
17
N
47
48
К
О
т
в
О
т
в
43
44
А2
А2
А1
А1
j
j 19,5
45
39
24
40
32
46
О
т
в
О
т
в
23
S
R
D
рис. 4.1. Расчётная схема гидравлической сети.
Обозначения к схеме ( рис.4.1):
- Сопротивление трения на участке
Местное сопротивление
Насос
Виды местных сопротивлений:
ПУ - Подогревающая установка
-
Внезапное сужение
- Внезапное расширение
П - Проход
Отв - Отвод
А1,А2 - Абоненты тепловой энергии
Б - Боковое ответвление
а) Заменим ветви 5 и 6 эквивалентной ветвью I. Так как ветви 5 и 6 соединены параллельно, то эквивалентную характеристику получим путем сложения расходов Q5 и Q6 при одинаковом потребном напоре НпотрI.
б) Заменим ветви 3 и 4 эквивалентной ветвью II. Так как ветви 3 и 4 соединены параллельно, то эквивалентную характеристику получим путем сложения расходов Q3 и Q4 при одинаковом потребном напоре НпотрII.
в) Заменим ветви 2, 7, I, 9 и 10 эквивалентной ветвью III. Так как данные ветви соединены последовательно, то эквивалентную характеристику получим путем сложения расходов потребных напоров последовательно соединенных трубопроводов при одинаковом расходе QIII.
г) Заменим ветви 1, II и 8 эквивалентной ветвью IV. Так как данные ветви соединены последовательно, то эквивалентную характеристику получим путем сложения потребных напоров при одинаковом расходе QIV.
д) Заменим ветви III и IV эквивалентной ветвью ∑. Так как эти ветви соединены параллельно, то эквивалентную характеристику получим путем сложения расходов QIII и QIV при одинаковом потребном напоре Нпотр∑.
Принимается первоначальное распределение расходов по трубопроводам в каждом тройнике (распределиние расходов дано в задании на курсовую работу)-примерно так надо сказать
где
-расход
в боковом ответвлении;
-
расход в сборном участке;
-
расход в приточном участке.(приведите
рисунок тройника, либо же сошлитесь:
см.рис__)
Для каждого простого трубопровода рассчитывается характеристика . Где для простого трубопровода между сечениями i и j:
где
-
коэффициент сопротивления трения;
-
коэффициент
местного
сопротивления;
n - количество местных сопротивлений.
Строятся характеристики для каждого простого трубопровода, кроме трубопроводов, примыкающих к насосу.
Полученные характеристики отдельных простых трубопроводов суммируются и получают эквивалентную характеристику . По заданному суммарному расходу
определяют
.Двигаясь от эквивалентной характеристики в обратном порядке по характеристикам отдельных трубопроводов, определяют расходы в каждом отдельном трубопроводе.
Полученные значения расходов сравниваются с принятыми первоначально значениями расходов в каждой ветке. Вычисляются погрешности определения расходов:
,
где i-
номер итерации.
Если условие
не выполняется хотя бы в одной ветке,
то производится уточнение коэффициентов
гидросопротивления и расчет повторяется,
начиная с пункта 3.Определяют потребные напоры в трубопроводах, примыкающих к насосу по п.3, подставляя заданные значения ,
и
.По найденному значению в пункте 5 в последней итерации определяют потребный напор, создаваемый насосом
:
Определяется суммарный перепад, создаваемый насосом:
Определяется полезная мощность насоса и мощность двигателя, приводящего в действие насос
По ГОСТ 22337-77 “Насосы центробежные питательные” выбираем стандартный насос со значением мощности, близким к расчетному.
13. Определяется давление в сечении j - j:
