Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ивановский государственный химико-технологический университет»

Контрольная работа

по дисциплине

ГИДРАВЛИКА И ГИДРОПРИВОД

Вариант 2

Выполнил(а)

Проверил(а)

ИВАНОВО

2013 г.

Содержание

ЗАДАЧА 1 3

ЗАДАЧА 2. 5

ЗАДАЧА 3. 6

ЗАДАЧА 4. 7

ЗАДАЧА 5. 10

Список использованной литературы 12

Вариант2

Задача 1

Рассчитать мощность электродвигателя мешалки, работающей при условиях, указанных в табл. 1, в которой даны следующие услов­ные обозначения:

D -диаметр аппарата вмм;

H - высота аппарата в мм;

Н_ж- высота слоя жидкости в аппарате в мм;

w - окружная скорость мешалки в м/с;

ρ- плотность перемешивающей жидкости в кг/м³;.

μ - вязкость перемешиваемой жидкости в Н·с/м²;

d_в- диаметр вала мешалки в мм;

Ρ - избыточное давление в аппарате в Н/м²;

h- высота лопасти мешалки в ми;

d - наружный диаметр мешалки вмм;

Z₁- число лопастей мешалки;

Z₂- число перегородок в сосуде;

t-шаг винта в мм;

δ - расстояние между лопастью мешалки и стенкой аппарата в мм.

Примечания к вариантам: 1- Одна горизонтальная лопасть; 2. Две горизонтальные лопасти; 3. Без горизонтальных лопастей; 6. Плоские лопасти, сосуд без перегородок; 7. Плоские лопасти, сосуд с перего­родками; 8. Изогнутые лопасти, сосуд с перегородкам; 9.Сосуд без перегородок; 10. Сосуд без перегородок.

D	Η	Нж	w	ρ	μ	dв	P·10-5	h/d	δ	Z1	Z2	D/d	d/D	t/d
	2000	1600	1,5	1100	1,5	65	7	0,9	25	2	0	0	0,00	0

Тип мешалки - якорная, две горизонтальные лопасти.

Решение

Рис. 1.1. Мешалка якорная.

Мощность электродвигателя (привода мешалки) рассчитывают по формуле:

N_э = (К₁·К₂·N+N_c)/η,

гдеК₁=Н_ж/D - коэффициент, учитывающий заполнение сосудаперемешиваемой средой; Н_ж- высота слоя жидкости в аппарате в м; D- диаметр аппарата в м;

К₂- коэффициент,учитывающий увеличение потребляемой мощностипри пускеили повышениисопротивления среды в процессе перемешивания;для большинства случаев К₂ = 1;

N - мощность, затрачиваемая на перемешивание;

N_c- мощность, теряемая в сальнике;

η = 0,85 - 0,9 — коэффициент полезного действия привода, принимаем η = 0,85.

При перемешивании среды с вязкостью μ > 0,5 Н·с/м²или при изменении сопротивления среды в процессе перемешиванияпринимаются следующие значенияК₂:

для однолопастных перемешивающих устройств К₂≤ 2;

для многолопастных, якорных, рамных и турбинных мешалок К₂< 2,5;

для пропеллерных мешалок К₂≤ 1,3.

В нашем случае принимаем (мешалка якорная, две горизонтальные лопасти)

К₂= 2,5.

Мешалка якорная

Диаметр мешалки определяется как

d= D-2δ = 1800-2·25 = 1750 мм = м.

Высота мешалки (по табл. II.1[4])

h = 0,9d = 0,9·1750 = 1575мм = м.

Число оборотов

n = w/(πd) = /(π·) = об/с.

Значение центробежногокритерия Рейнольдса

Re_ц = n·d²·ρ/μ = ·²·/ = .

Для мешалки(якорная, две горизонтальные лопасти)

К_N =C·Re_ц^0,77(h/d)=·^0,77(/) =

Мощность, затрачиваемая на перемешивание

N = К_N·μ·n²·d³ = ··²·³ =905Вт.

Мощность, теряемую в сальнике, определяем по формуле (II 3 [4])

N_c= 9,84·(ρ+0,98·10⁵) f_T·l_c·n·d_в²,

гдер- избыточное давление в аппарате в н/м²; f_T - коэффициент трения набивки сальника, принимаем f_T=0,2; d_в- диаметр вала мешалки в м; n- число оборотов мешалки в секунду;

l_С- длина набивки сальника в м, принимаем l_С=4d_в=4·65 =260 мм = 0,26 м.

N_c= 9,84·(1100+0,98·10⁵)·0,2·0,26·0,27·0,065²=471 Вт.

Мощность электропривода

К₁ = Н_ж/D= 1,6/1,8 = 0,889;

N_э = (К₁·К₂·N+N_c)/η = (0,889·2,5·905+471)/0,85 = 2920 Вт = 2,92 кВт ≈ 3 кВт.

Ряд номинальных мощностей электрических машин установлен ГОСТ 12139-84.

ПринимаемN_э = 3 кВт.