Шпоры по гидре / мои билеты / 49-50

49-50.Рассчет трубопроводов, работающих при вакууме.

Он рассчитывается также как обычный трубопровод. Для обеспечения устойчивой работы таких трубопроводов необходимо выполнить требование на ограничение величины вакуума в них. Для каждой жидкости существует давление, при котором жидкость находится в состоянии динамического равновесия со своим паром. Это давление называется давлением насыщенного пара или упругостью паров Рп. Понижение давления в каком-либо месте трубопровода приводит к тому, что в трубопроводе образуется газовые полости, что приводит к ненормальной работе трубопровода. Поэтому при расчете (т.е. минимальное давление должно быть больше упругости паров).

Расчет всасывающей линии насосной установки.

Дана установка, состоящая из насоса, который должен жидкость из сосуда поднять на какую-то высоту.

В паспорте насоса указано минимальное давление всасывания Рдоп, поэтому при расчете должно учитываться требование Рmin>Pдоп. Нужно рассчитать допустимую высоту всасывания ().

Запишем уравнение Бернулли для сечения 0-0 и для сечения на входе насоса. Так как на 0-0 давление Р=Ратм.(открытая поверхность), скорость в сечении 0-0 () меньше скорости () в трубопроводе, а диаметр насоса меньше диаметра сосуда, то уравнение будет:

(1)

-потери напора

-потери по длине, -местные потери

(2) где L=h_вс+l; - сумма коэффициентов местных сопротивлений во всасывающей линии.

Из уравнения (1) находим -высоту всасывания. (Выражаем hвс)Из коне4ного равенства видно, 4то 4ем меньше р_доп, тем больше h_вс. Увели4ить зна4ение h_вс можно так же за с4ет уменьшения скорости те4ения v и зна4ений и .

Расчет работы сифона. Понятие о кавитации.

Сифон- это самотечный трубопровод, часть его расположена выше свободной поверхности в напорной емкости, из которой жидкость подается в нижнюю емкость. Сифоны используется для слива нефти из цистерн, подачи воды из водоемов и т.д.

Для работы сифона его сна4ала заполняют жидкостью.

Для рас4ета сифона используют графи4еский метод (как для рас4ета простого трубопровода). Определить расход (Q). Для этого стороят кривую: Q=f(h). Q – расход, h- потери. Находят полные потери Н откладывают на h и находят Qo. Как видно из представленного решения, пропускная способность сифона определяется разностью уровней жидкости Н₂ в сосудах не зависит от высоты подъема Н₁. Однако, с изменением высоты Н₁ будет изменяться распределение давления в трубопроводе. Если давление в какой-либо то4ке сифона делается равным давлению насыщенных паров р_п, то на4инается испарение, образование полостей, заполненных парами и пода4а жидкости уменьшается, а затем прекращается из-за разрыва потока. Для обеспе4ения нормальной работы сифона нужно, 4то бы минимальное давление в нем не было ниже того зна4ения р_п жидкости. Наименьшее давление для рассматриваемой схемы сифона будет в наивысшей то4ке, т.е. в се4ении 2-2.

Запишем уравнение Бернулли для у4астка 1-1 и 2-2:(1)Принимая для свободной поверхности емкости А давление р₁=р_а, скорость v₁=0, потери энергии на трение где l – длина у4астка между се4ениями 1-1 и 2-2, из уравнения полу4им

(2).

Из уравнения 2 можно определить давление р₂ и проверить условие нормальной работы сифона либо найти максимально возможное зна4ение Н₁, подставив в уравнение 2 зна4ение р₂=р_п;

Давление насыщенного пара жидкости. Пар называется насыщенным, когда 4исло молекул, переходящих из жидкости в пар, равно 4ислу молекул, совершающих обратный переход. В этом слу4ае в паре устанавливается вполне определенная при данной температуре давление – называемое давление насыщенного пара р_п.

Давление насыщенного пара р_п зависит от рода жидкости и от температуры.

Кипение в жидкости наступает когда температура становится выше, 4ем температура кипения при данном давлении, или в следствии понижения давления до зна4ений , меньше давлений насыщенного пара при данной температуре. Кипение , возникающее в движущейся жидкости вследствие местных понижений давления до насыщенного пара называется кавитацией.