Содержание и варианты контрольной работы
Контрольная работа состоит из общего условия, к которому выдается несколько вопросов, на которые студент должен дать ответ в процессе решения.
При выполнении задания следует особое внимание уделить единицам измерения. Все расчеты рекомендуется выполнять в международной системе единиц.
Условие задачи. Имеется насосная трубопроводная система (рис. 9), в которой насос перекачивает воду с температурой t из некого резервуара на высоту Нг. Трубопроводная сеть состоит из трех участков, включенных последовательно. Участок 1 - всасывающая линия сети, а участки 2 и 3 относятся к нагнетательной линии. Каждый участок имеет индивидуальный диаметр d, длину l и сумму коэффициентов местных сопротивлений ζ. Эквивалентная шероховатость труб Кэ на всех участках одинакова. Основные исходные данные приведены в табл. 1 (вариант выдается преподавателем по предпоследней цифре номера зачетной книжки). Характеристика эффективности (КПД) насоса и его гидравлическая (напорная) характеристики приведены в табл. 2 (вариант выдается преподавателем по последней цифре номера зачетной книжки). Физические параметры воды принять по табл. 3 в зависимости от заданной температуры воды. Барометрическое давление принять равным 101,3 кПа.
Рис.9. Расчетная схема системы
Таблица 1. Исходные данные для расчета (варианты 1-10)
Параметр и единица измерения |
Вариант |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Температура воды t, оС |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
20 |
Длина участков l, м: участок 1 участок 2 участок 3 |
5 15 10 |
10 20 10 |
8 30 20 |
6 15 30 |
15 20 15 |
10 40 20 |
5 20 30 |
12 25 15 |
7 35 20 |
13 20 25 |
Диаметры труб на участках d, мм: участок 1 участок 2 участок 3 |
80 50 65 |
100 80 65 |
100 65 50 |
80 50 65 |
120 80 100 |
100 80 70 |
100 70 80 |
150 100 65 |
100 80 50 |
125 100 70 |
Сумма КМС на участках: участок 1 участок 2 участок 3 |
3 8 5 |
2 10 6 |
4 12 7 |
2 15 8 |
3 10 13 |
5 12 6 |
2 13 9 |
3 8 11 |
2 10 5 |
4 13 7 |
Эквивалентная шероховатость труб Кэ, мм |
2 |
1 |
3,5 |
2,5 |
1,5 |
3 |
2,5 |
1 |
0,5 |
2 |
Перепад отметок Нг , м |
9 |
12 |
7 |
8 |
11 |
10 |
9 |
13 |
14 |
10 |
Скорость вращения рабочего колеса n, об/мин |
2000 |
1500 |
2000 |
1500 |
2000 |
1500 |
2000 |
1500 |
2000 |
1500 |
Коэффициент кавитационной быстроходности С |
600 |
800 |
700 |
630 |
830 |
730 |
650 |
850 |
750 |
680 |
Исходные данные для расчета (варианты 11-20)
Параметр и единица измерения |
Вариант |
|||||||||
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
Температура воды t, оС |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
10 |
Длина участков l, м: участок 1 участок 2 участок 3 |
5 15 10 |
10 20 10 |
8 30 20 |
6 15 30 |
15 20 15 |
10 40 20 |
5 20 30 |
12 25 15 |
7 35 20 |
13 20 25 |
Диаметры труб на участках d, мм: участок 1 участок 2 участок 3 |
80 50 65 |
100 80 65 |
100 65 50 |
80 50 65 |
120 80 100 |
100 80 70 |
100 70 80 |
150 100 65 |
100 80 50 |
125 100 70 |
Сумма КМС на участках: участок 1 участок 2 участок 3 |
3 8 5 |
2 10 6 |
4 12 7 |
2 15 8 |
3 10 13 |
5 12 6 |
2 13 9 |
3 8 11 |
2 10 5 |
4 13 7 |
Эквивалентная шероховатость труб Кэ, мм |
2 |
1 |
3,5 |
2,5 |
1,5 |
3 |
2,5 |
1 |
0,5 |
2 |
Перепад отметок Нг , м |
9 |
12 |
7 |
8 |
11 |
10 |
9 |
13 |
14 |
10 |
Скорость вращения рабочего колеса n, об/мин |
1800 |
2400 |
1800 |
2400 |
1800 |
2400 |
1800 |
2400 |
1800 |
2400 |
Коэффициент кавитационной быстроходности С |
600 |
800 |
700 |
630 |
830 |
730 |
650 |
850 |
750 |
680 |
Исходные данные для расчета (варианты 21-30)
Параметр и единица измерения |
Вариант |
|||||||||
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
|
Температура воды t, оС |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
30 |
Длина участков l, м: участок 1 участок 2 участок 3 |
5 15 10 |
10 20 10 |
8 30 20 |
6 15 30 |
15 20 15 |
10 40 20 |
5 20 30 |
12 25 15 |
7 35 20 |
13 20 25 |
Диаметры труб на участках d, мм: участок 1 участок 2 участок 3 |
80 50 65 |
100 80 65 |
100 65 50 |
80 50 65 |
120 80 100 |
100 80 70 |
100 70 80 |
150 100 65 |
100 80 50 |
125 100 70 |
Сумма КМС на участках: участок 1 участок 2 участок 3 |
3 8 5 |
2 10 6 |
4 12 7 |
2 15 8 |
3 10 13 |
5 12 6 |
2 13 9 |
3 8 11 |
2 10 5 |
4 13 7 |
Эквивалентная шероховатость труб Кэ, мм |
2 |
1 |
3,5 |
2,5 |
1,5 |
3 |
2,5 |
1 |
0,5 |
2 |
Перепад отметок Нг , м |
9 |
12 |
7 |
8 |
11 |
10 |
9 |
13 |
14 |
10 |
Скорость вращения рабочего колеса n, об/мин |
2100 |
1700 |
2100 |
1700 |
2100 |
1700 |
2100 |
1700 |
2100 |
1700 |
Коэффициент кавитационной быстроходности С |
600 |
800 |
700 |
630 |
830 |
730 |
650 |
850 |
750 |
680 |
Таблица 2. Характеристики насоса (варианты 1-30)
Расход, л/с |
КПД, % |
Напорные характеристики по вариантам, Н, м |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
||
|
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
20 |
|
|
21 |
22 |
23 |
24 |
25 |
26 |
27 |
28 |
29 |
30 |
0 |
0 |
24,0 |
22,0 |
17,0 |
22,0 |
26,0 |
27,0 |
20,5 |
18,0 |
19,0 |
22,0 |
2 |
28 |
24,4 |
22,4 |
21,5 |
21,5 |
24,0 |
27,5 |
21,0 |
20,5 |
19,5 |
25,0 |
4 |
46 |
24,6 |
22,6 |
24,0 |
20,5 |
23,0 |
27,5 |
20,5 |
22,0 |
19,0 |
26,0 |
6 |
60 |
24,4 |
22,4 |
25,0 |
18,0 |
22,0 |
26,5 |
20,0 |
23,0 |
18,0 |
26,5 |
8 |
68 |
23,5 |
21,5 |
24,0 |
14,5 |
21,0 |
24,5 |
18,5 |
22,5 |
17,0 |
25,5 |
10 |
67 |
22,0 |
20,0 |
22,0 |
11,5 |
18,0 |
21,0 |
17,5 |
21,0 |
15,5 |
23,5 |
12 |
59 |
20,0 |
18,0 |
18,0 |
8,0 |
13,5 |
17,0 |
15,5 |
18,5 |
14,0 |
20,5 |
14 |
37 |
17,0 |
15,0 |
12,0 |
3,0 |
8,0 |
12,0 |
14,0 |
15,5 |
12,0 |
17,0 |
16 |
9 |
13,0 |
11,0 |
3,0 |
0,0 |
2,0 |
7,0 |
11,0 |
12,0 |
10,0 |
13,0 |
Таблица 3. Физические характеристики воды
Температура t, оС |
Плотность ρ, кг/м3 |
Кинематическая вязкость ν 106, м2/с |
Давление насыщенных паров Рн.п, кПа |
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 |
999,8 999,6 998,2 995,6 992,2 988,0 983,2 977,7 971,8 965,3 958,3 |
1,790 1,300 1,000 0,805 0,659 0,556 0,479 0,415 0,366 0,326 0,295 |
0,611 1,227 2,337 4,241 7,375 12,34 19,92 31,16 47,36 70,11 101,3 |
Требуется определить:
1) рабочий режим системы (расход и напор насоса);
2) мощность, потребляемую насосом в рабочем режиме;
4) допустимую геометрическую высоту всасывания Нг.вс.доп;
5) новый рабочий режим насоса, если скорость вращения рабочего колеса насоса уменьшится на 20 %.