Задача 78

Вода из верхней секции замкнутого бака перетекает в нижнюю через отверстие d₁ = 30 мм, а затем через цилиндрический насадок d₂ = 20 мм вытекает в атмосферу. Определить расход через насадок, если при установившемся режиме показание манометра М = 50 кПа, а уровни в водомерных стеклах h₁ = 2 м, h₂ = 3 м. Найти при этом избыточное давление р_х над уровнем воды в нижней секции бака.

Рисунок к задаче 78

Задача 79

Определить расход жидкости ( = 800 кг/м³), вытекающей из бака через отверстие площадью S₀ = 1 см². Показание ртутного прибора, измеряющего давление воздуха, h = 268 мм, высота Н = 2 м, коэффициент расхода отверстия  = 0,60.

Рисунок к задаче 79

Задача 80

Определить направление истечения жидкости ( = _вод) через отверстие d₀ = 5 мм и расход, если разность уровней Н = 2 м, показание вакуумметра р_вак соответствует147 мм рт.ст., показание манометра р_м = 0,25 МПа, коэффициент расхода  = 0,62.

Рисунок к задаче 80

9. Работа центробежных насосов на сеть

При проектировании насосных установок на базе центробежных насосов, а также при анализе работы насосов на действующих насосных станциях возникает необходимость в определении их режимов работы.

1. При работе центробежного насоса на горизонтальный трубопровод (рис.1) (редкий случай) напор Н, который необходимо создать насосу затратится только на преодоление гидравлических потерь, т.е.

или , (1)

где В – постоянная величина, получаемая расчетом для конкретного трубопровода (см. «Гидравлические потери»)

Q

Н

Рис.1

По выражению (1) строят гидравлическую характеристику трубопровода. При турбулентном режиме движения жидкости это будет квадратичная парабола.

При совмещении на одном графике характеристик трубопровода и центробежного насоса (рис. 2) получают рабочую точку насоса А.

Рис.2

При подборе насоса к данному трубопроводу (сети) эта точка должна соответствовать максимальному значению к.п.д. насоса. При этом основные параметры насоса подача и напор будут оптимальны.

2. При работе центробежного насоса на сеть с преодолением статического напора. Гидравлическая характеристика сети имеет вид

.

Нахождение оптимального режима работы насоса аналогично предыдущему (рис.3).

Рис.3

3. При работе центробежного насоса на сеть при наличии «отрицательного» статического напора (например, при перекачивании жидкости с верхнего резервуара в нижний). График их работы приведен на рис.4.

Рис.4

В этом случае напор Н без насоса обеспечит расход в сети Q. Для увеличения расхода подключается насос.

При параллельном соединении нескольких насосов на общую сеть их суммарную характеристику получают сложением подач при постоянных напорах, а при последовательном – сложением напоров при постоянных подачах.

Задача 81

Центробежный насос К45/55 подает воду на высоту h _р = 35 м по трубопроводу длиной L = 420 м, диаметром d =125 мм. Определить подачу, напор и потребляемую мощность, если коэффициент потерь на трение λ= 0,033, а суммарный коэффициент местных сопротивлений ξ = 23. Рабочая характеристикa насоса представлена кривой 1.

Рисунок к задаче 81