Пояснения к решению задач 4

Характеристики насоса выражают собой зависимости напора Н, мощности N и коэффициента полезного действия (КПД) η от подачи (расхода) Q. Для центробежных насосов ЧК-12 и ЧК-6 такие характеристики представлены на рисунках к задачам.

Напор H, развиваемый насосом, расходуется на преодоление геометрической высоты H_г, создание соответствующего давления в напорном баке и преодоление гидравлических сопротивлений во всасывающей и напорной линиях. Уравнение Бернулли для трубопровода с вязкой жидкостью и насосом в общем виде можно записать:

H₁ + H_нас = Н₂ + h_W

где Н₁ - полный напор в предыдущем сечении (сечение выбирается произвольно в сответствии со схемой);

Н_нас- напор, который должен обеспечить насос; Н₂ − полный напор в последующем сечении;

h_W - суммарные потери напора.

Из этого выражения в соответствии с заданной схемой системы можно определить требуемый напор насоса. Полученную зависимость называют характеристикой трубопровода, он а представляет собой параболу.

Построив в одном масштабе характеристику насоса и трубопровод а, определим точку пересечения (рабочую точку) кривых. Эта точка будет определять собой напор и расход системы. Для рабочей точки, пользуясь, кривой КПД, найдем КПД насоса. Тогда поле-

зная мощность насоса

а затраченная

Для определения вакуума на входе в насос также необходимо воспользоваться уравнением Бернулли.

Если задана подача Q₁ и напор Н₁ при частоте вращения n₁, то на основании теории подобия можно найти параметры этого насоса при частоте вращения .

Полагая, что КПД при этом не изменяется, будем иметь n.

Задача 4.1

Определить напор, подачу, а также мощность на валу центробежного насоса ЧК-6, характеристика которого представлена на рисунке. Если геометрическая высота подъема воды равна Н_г, свободный напор в конце напорного трубопровода h _св, длина всасывающего и напорного трубопровода равна l, диаметр трубы d = 100 мм. Коэффициент гидравлического трения λ= 0,025. Принять коэффициент сопротивления всасывающего клапана ζ_к = 5, коэффициент сопротивления задвижки ζ₃ ⁼ 8,2

Характеристика насоса ЧК-6

Заданная величина	Номер варианта
	1	2	3	4	5	6	7	8
l м	45	50	55	65	70	80	85	55
HГ м	30	20	10	20	30	15	20	17
hСВ м	20	40	28	36	24	37	22	45

Задача 4.2

Определить напор, подачу, а также мощность на валу центробежного насоса ЧК-6, характеристика которого представлена на рисунке . Геометрическая высота подъема воды – Н_Г, длина всасывающего и напорного трубопровод а равна l, диаметр трубы

d =80 мм. Принять коэффициент гидравлического фения λ = 0,025, коэффициент сопротивления всасывающего клапана ζ_к = 5,2, а задвижки ζ₃ = 8,0 .

^{Характеристика насоса ЧК-6}

Заданная величина	Номер варианта
	1	2	3	4	5	6	7	8
l м	85	56	15	25	30	80	70	120
HГ м	25	20	15	10	12	22	26	16

^Задача 4.3

Определить напор, подачу, а также мощность на валу центробежного насоса ЧК-12, характеристика которого представлена на рисунке . Геометрическая высота подъема воды - Н_Г, длина всасывающего и напорного трубопровода равна l, диаметр трубы d = 80 мм. Принять коэффициент гидравлического трения ∆ = 0,025, коэффициент сопротивления всасывающего клапана ζ_К = 5,2 , а задвижки ζ_З ⁼ 8,0.

Характеристика насоса ЧК-12

Заданная величина	Номер варианта
	1	2	3	4	5	6	7	8
l м	20	15	10	5	7	17	21	11
HГ м	8,5	5,6	1,5	2,5	3,0	2,0	2,8	1,2