4. Построение характеристики гидролинии

Суммарную потерю напора в общем случае удобно выразить формулой:

где A и m – коэффициент пропорциональности и показатель степени, учитывающие сопротивление гидролинии.

Q_кр2 = ;

Q_кр2 = = 0.00147 м³/с;

Q₂₁ = Q_кр2 = 0.00147 м³/с;

Q₂₂ = 1.5Q_кр2 = 0.002205 м³/с;

Q₂₃ = 2Q_кр2 = 0.00294 м³/с;

Q₂₄ = 2.5Q_кр2 = 0.003675 м³/с;

Σh = (Σς+λ ;

Σh₂ = ( 16.81 м;

h₂₁ = Σh₂×( Q₂₁)²;

h₂₂ = Σh₂×( Q₂₂)²;

h₂₃ = Σh₂×( Q₂₃)²;

h₂₄ = Σh₂×( Q₂₄)²;

h₂₁ = 16.81×(0.00147)² = 0.00003632 м;

h₂₂ = 16.81×(0.002205)² = 0.00008173 м;

h₂₃ = 16.81×(0.00294)² = 0.00014529 м;

h₂₄ = 16.81×(0.003675)² = 0.00022702 м;

Q_кр5 = ;

Q_кр5 = = 0.00142 м³/с;

Q₅₁ = Q_кр5 = 0.00142 м³/с;

Q₅₂ = 1.5Q_кр5 = 0.00213 м³/с;

Q₅₃ = 2Q_кр5 = 0.00284 м³/с;

Q₅₄ = 2.5Q_кр5 = 0.00355 м³/с;

Σh = (Σς+λ ;

Σh₅ = ( 1.7 м;

h₅₁ = Σh₅×( Q₅₁)²;

h₅₂ = Σh₅×( Q₅₂)²;

h₅₃ = Σh₅×( Q₅₃)²;

h₅₄ = Σh₅×( Q₅₄)²;

h₅₁ = 1.7 ×(0.00147)² = 0.00000342 м;

h₅₂ = 1.7 ×(0.002205)² = 0.00000771 м;

h₅₃ = 1.7 ×(0.00294)² = 0.00001371 м;

h₅₄ = 1.7 ×(0.003675)² = 0.00002142 м;

5. Построение пьезометрической и напорной линии энергии

Атмосферное давление: H_Б = P₁/γ = = 11.53 м;

Напор насоса: H_нас = P_нгм/γ = = 1804.5 м;

H_гм = P_гм/γ = = 1741.04 м;

Потери напора на участках:

Σh = h_l + h_m

h_l =

h_m =

Участок 1:

h_l = = 0.046 м;

h_m = = 0.01 м.

Участок 2:

h_l = = 11.87 м;

h_m = = 4.8 м.

Участок 5:

h_l = = 9.3 м;

h_m = = 18.75 м.

Участок 6:

h_l = = 0.38 м;

h_m = = 1.16 м.

Участок 7:

h_l = = 0.366 м;

h_m = = 2.2 м.

Определим значения полных напоров вначале и в конце каждого участка гидролинии:

H₀ = H_Б – h_l1– h_m1 = 11.53 – 0.046 − 0.01 = 11.47 м;

H₁ = H₀ + H_нас = 11.47 + 1804.5 = 1815.97 м;

H₂ = H₁ – h_l2 = 1815.97 − 11.87 = 1804.1 м;

H_тр1 = H₂ – h_m2 = 1804.1 – 4.8 = 1799.3 м;

H₃ = H_тр1 – h_l5 = 1799.3 – 9.3 = 1790 м;

H_р2 = H₃ – h_m5 = 1790 – 18.75 = 1771.25 м;

H₄ = H_р2 – h_l5 = 1771.25 – 9.3 = 1761.95 м;

H₅ = H₄ – H_гм = 1761.95 – 1741.04 = 20.91 м;

H₆ = H₅ – h_l6 = 20.91 – 0.38 = 20.53 м;

H_р2 = H₆ – h_m6 = 20.53 – 1.16 = 19.37 м;

H₇ = H_р2 – h_l6 = 19.37 – 0.38 = 18.99 м;

H_тр2 = H₇ – h_m7 = 18.99 – 2.2 = 16.79 м;

H₈ = H_тр2 – h_l7 = 16.79 – 0.366 = 16.42 м;

H_ф = H₈ – h_m7 = 16.42 – 2.2 = 14.22 м;

H₉ = H_ф – h_l7 = 14.22 – 0.366 = 13.85 м;

H₁₀ = H₉ – h_m7 = 13.85 – 2.2 = 11.65 м.

Графика удельной энергии приведен в приложении 1.

6. Расчет инерционного напора.

- Инерционный напор для всего трубопровода:

где i – номер участка трубопровода постоянного диаметра d_i;

- ускорение движения жидкости на i-ом участке гидролинии.

- ускорение движения на участке гидролинии.

с.

7. Расчет повышения давления при гидроударе

Повышение давления при гидроударе, возникающее при срабатывании распределителей Р1 и Р2 определяется зависимостями:

, когда ;

, когда ,

где ∆P_п – повышение давления при прямом гидроударе;

∆P_нп – Повышение давления при непрямом гидроударе;

ρ – плотность жидкости;

V – скорость движения жидкости в гидролинии до срабатывания распределителя;

l – длина гидролинии от насоса до распределителя;

- время изменения скорости V;

- Фаза гидроудара;

- скорость распространения ударной волны;

E = 1500 МПа – Объемный модуль упругости жидкости.

d – внутренний диаметр гидролинии перед распределителем;

δ – толщина стенки трубопровода;

E_mp = 200000 МПа – Модуль упругости материала гидролинии.

;

;

Так как полученное в результате вычислений значение , тогда , отсюда следует, что гидроудар прямой.