Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Государственный аграрный университет Северного Зауралья

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

03-06-2014_19-50-32 / Методич указания к расчетно-графической работе

.pdf

Скачиваний:

148

Добавлен:

14.04.2015

Размер:

6.33 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1819 / 1919

Таблица 6.2

Значение коэффициента сопротивления ζ при внезапном сужении

S2	0,01	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,00
S1	0,01	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1,00
S1
ζ	0,45	0,39	0,35	0,28	0,20	0,09	0,00

Постепенное сужение (конфузоры - рис. 6.3). Коэффициент сопротивления находится по формуле

ζ	=	λ	n2	−1
					.	(6.3)
					.	(6.3)
		θ	n2
		8sin
		2

Рис. 6.3

Рис. 6.4

Диафрагма (рис. 6.4). Диафрагмой называется пластинка с отверстием в центре, устанавливаемая в трубопроводе для измерения расхода жидкости. В этом случае коэффициент сопротивления ζ, зависит от отношения площади сечения отверстия диафрагмы So к площади сечения трубы S и может быть определен по формуле И. Е. Идельчика

			2
ζ = 1 +	0,707
	0,707			S

					So
		So
		So
	1 −
	1 −	S
		S

его значения даны в табл. 6.3.

−1 ; (6.4)

131

Таблица 6.3

Значения коэффициента сопротивления ζ для диафрагмы

So	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
S	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
S

ζ	226	47,8	17,5	7,80	3,75	1,80	0,80	0,29	0,06	0,00

Если диафрагма установлена в трубе переменного сечения (рис. 6.5), следует различать: «совершенное» сжатие при S1 > 20 S0 и «не совершенное» сжатие при S1 < 20 S0. Значения коэффициента сопротивления для случая «совершенного» сжатия приведены в табл. 6.4

Таблица 6.4

Значения коэффициента сопротивления ζ для диафрагмы в трубе переменного сечения при «совершенном» сжатии

So	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
S2	0,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0
S2

ζ	232	51,0	19,8	9,61	5,26	3,08	1,88	1,17	0,73	0,48

Рис. 6.5 Рис. 6.6 Рис. 6.7 Рис. 6.8

Вход в трубу. В том случае, когда труба присоединена к сосуду под прямым углом и имеет острые входные кромки (рис. 6.6), можно принимать

ζ = 0,50; (6.5)

при плавном входе (рис. 6.7)

132

ζ = 0,04 ÷ 0,10 (6.6)

в зависимости от плавности входа (в среднем можно принять ζ = 0,08). Если же труба присоединена под углом δ (рис. 6.8), то

ζ = 0,505 + 0,303sin δ + 0.226sin 2 δ

(6.7)

Колена и закругления. Для колена без закругления (рис. 6.9), при трубах небольшого диаметра коэффициент сопротивления ζ определяется по формуле

ζ = 0,946sin 2 δ + 2.047 sin 4 δ		(6.8)
2	2

Значения ζ для различных значений угла δ приведены в табл. 6.5 (эти данные получены при опытах с трубами диаметром 30 мм; для труб большого диаметра ζ значительно меньше)

Таблица 6.5

Значения коэффициента сопротивления ζ для колена без закругления

δ	20	40	60	80	90	100	120	140

ζ	0,045	0,14	0,36	0,74	0,98	1,26	1,86	2,43

В случае колена с закруглением (рис. 6.10)

	d	3,5		δ
ζ = 0,131 + 0,163						,	(6.9)
ζ = 0,131 + 0,163						,	(6.9)
	R3		90		о

где d – диаметр трубы, а R3 – радиус закругления.

Рис. 6.9

Рис. 6.10

133

Значение ζ, подсчитанные по этой формуле, приведены в табл. 6.6

Таблица 6.6

Значения коэффициента сопротивления ζ для колена с

закруглением при δ = 90о

d		0,2	0,4	0,6	0,8	1,0	1,2	1,4	1,6	1,8	2,0

R3
R3

ζ		0,131	0,138	0,158	0,206	0,294	0,440	0,661	0,977	1,408	1,978

	Коэффициент ζ для плавного поворота может быть также
определен по формуле Г. Н. Абрамовича:
			ζ = 0,73аb,					(6.10)

где а и b - коэффициенты, зависящие от радиуса закругления R3, диаметра трубы d и угла поворота α; значения этих коэффициентов находят по графикам, приведенным на рис. 6.11 и 6.12

Рис. 6.11

Рис. 6.12

Тройники. При определении коэффициентов сопротивления для тройников следует различать два случая - вход в магистраль (рис. 6.13) и выход из магистрали (рис. 6.14).

Соответствующие потери напора находятся по следующим формулам: в магистрали между сечениями 1-1 и 2-2

h		= ζ		υ	2	(6.11)
h	м	= ζ	м		;	(6.11)
	м		м	2g
						134

в ответвлении между сечениями 3-3 и 2-2 (вход в магистраль) и 1-1					Дроссельный (поворотный) клапан (рис. 6.15) и пробковый
и 3-3 (выход из магистрали)					кран (рис. 6.16). Коэффициенты сопротивления ζ в этих случаях
		υ2			зависят от угла α (табл. 6.8).
h = ζ		υ2
			.	(6.12)	Задвижка (рис. 6.17). Коэффициент сопротивления ζ
			.	(6.12)
отв	отв	2g

изменяемся в зависимости от степени открытия задвижки h (табл. d

6.9).

Рис. 6.13	Рис. 6.14
Здесь υ - средняя скорость в	магистрали, подсчитанная по

суммарному расходу Qсум, а ζотв - соответствующие коэффициенты сопротивлений, устанавливаемые в зависимости от отношения расходов (табл.6.7).

							Таблица 6.7
Значения коэффициента сопротивления ζ для тройника

	коэффициенты		Отношение расходов Qотв/Qсум
	коэффициенты	0,00	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
		0,00	0,2	0,4	0,6	0,8	1,0
		Для входа в магистраль
	ζотв						0,01
	ζотв	-1,2*	-0,4*	0,08	0,47	0,72	0,01
	ζм	0,04	0,17	0,30	0,41	0,51	0,60
	ζм	0,04	0,17	0,30	0,41	0,51	0,60

		Для выхода из магистрали
	ζотв						1,28
	ζотв	0,95	0,83	0,89	0,95	1,10	1,28
	ζм	0,04	-0,08*	-0,05*	0,07	0,21	0,35

*Отрицательные значения объясняются увеличением напора в соответствующих направлениях вследствие всасывающего действия сходящихся или расходящихся потоков жидкости

135

.Рис. 6.15

Рис. 6.16

Рис. 6.17

Таблица 6.8

Значения коэффициента сопротивления ζ для

дроссельного клапана и пробкового крана

Угол	Значения ζ для			Угол	Значения ζ для
открытия α,	пробкового	Дроссельно-		открытия α.	пробкового	Дроссельно-
градусы	крана	го клапана		градусы	крана	го клапана

5	0,24	0,05		40	10,8	17,3
10	0,52	0,29		45	18,7	31,2
15	0,90	0,75		50	32,6	52,6
20	1,54	1,56		55	58,8	106
25	2,51	3,10		60	118	206
30	3,91	5,47		65	256	486
35	6,22	9,68		82,5	-	∞

			136

Таблица 6.9

Значение коэффициента сопротивления ζ для задвижки

Степень	Значения ζ для		Сте	Значения ζ для
Степень	малых	больших	пень	малых	больших
открытия	малых	больших	пень	малых	больших
открытия	трубах	трубах	открытия	трубах	трубах
h/d	трубах	трубах	открытия	трубах	трубах
h/d	(d < 0,5м)	(d > 0,5 м)	h/d	(d < 0,5 м)	(d > 0,5 м)
	(d < 0,5м)	(d > 0,5 м)	h/d	(d < 0,5 м)	(d > 0,5 м)

13/72	43	41	5/12	4,0	6,3
7/36	35	35	11/24	2,9	4,6
5/24	28	31	1/2	2,0	3,3
1/4	17	23	7/12	1,1	1,5
1/3	7,9	12	2/3	0,87	0,77
3/8	5,5	8,6	1	0,5	0,05

Всасывающая коробка. Всасывающая коробка устанавливается в начале всасывающего трубопровода насосных установок. Для случаев, когда всасывающая коробка снабжена обратным клапанам, значение коэффициента сопротивления в зависимости от диаметра трубы могут быть взяты из табл. 6.10.

Таблица 6.10

Значение коэффициента сопротивления ζ для всасывающей коробки с обратным клапаном

	d, м	0,04	0,07	0,10	0,15	0,20	0,30	0,50	0,75

	ζ	12	8,5	7	6	5,2	3,7	2,5	1,6

Если всасывающая коробка не имеет обратного клапана,
коэффициент ζ определяется по формуле
					S 2
		ζ = (0,675 ÷1,575)						(6.13)
		ζ = (0,675 ÷1,575)						(6.13)

					Sc
					137

где S - площадь сечения трубы; Sс - суммарная площадь сечений отверстий сетки.

Таблица 6.11

Средние значения коэффициентов местного сопротивления ζ для различных случаев

	Вид местного сопротивления	Коэффициент
	Вид местного сопротивления	сопротивления ζ
		сопротивления ζ
	Вход в трубу без закругления входных кромок	0,5
	То же, но при хорошо закругленных кромках	0,1
	Выход из трубы в сосуд больших размеров	1,0
	Резкий поворот трубы без переходного закругления
	при угле поворота примерно 90°	1,25-1,5
	колено (плавное закругление) на трубе с углом
	δ = 90о при Rе3 ≥ 2d	0,5
	То же, при Rе3≈(3÷7) α	0,3
	Задвижка при среднем открытии	2,0
	Задвижка открытая	0,10
	Кран	5-7
	Вход во всасывающую коробку с обратным
	клапаном	5-10

Приложение 7

Значение расходных характеристик К, удельных сопротивлений А и коэффициента трения λ водопроводных труб

d, мм	Трубы стальные			d, мм	Трубы полиэтиленовые
d, мм	К, м3/с	А, с2/м6	λ	d, мм	К, м3/с	А, с2/м6	λ
	К, м3/с	А, с2/м6	λ		К, м3/с	А, с2/м6	λ
25	1,73·10-3	335·103	0,051	21/25	1,50·10-3	445,48·103
32	3,29·10-3	92,4·103	0,049	28/32	3,08·10-3	105,72·103
40	5,70·10-3	30,8·103	0,047	35/40	5,22·10-3	36,64·103
50	9,99·10-3	10,02·103	0,045	44/50	9,94·10-3	10,12·103
65	18,60·10-3	2891	0,043	56/63	17,40·10-3	3,303·103
70	22,33·10-3		0,041		26,64·10-3	1,409·103
70	22,33·10-3	2005	0,041	67/75	26,64·10-3	1,409·103
80	29,88·10-3	1120	0,040	80/90	41,50·10-3	580,5
				138

90	44,39·10-3	508,6	0,039		98/110	67,48·10-3	219,6
100	61,16·10-3	267,3		0,038	111/125	90,28·10-3	122,7
125	109,90·10-3	82,8	0,036		124/140	116,76·10-3	73,34
150	174,61·10-3	32,8	0,034		142/160	170,55·10-3	34,38
175	0,255	15,4		0,033	160/80	0,225	19,72
200	0,360	7,71	0,032		178/200	0,288	12,04
225	0,455	4,82		0,031	200/225	0,386	6,719
250	0,676	2,19	0,030		225/250	0,501	3,988
275	0,806	1,54	0,029		280/315	0,878	1,297
300	1,091	0,84		0,029	315/355	1,157	0,7465
325	1,280	0,61	0,028		356/400	1,600	0,3904
350	1,643	0,37		0,027	400/450	2,414	0,1716
400	2,294	0,19	0,027
450	3,333	0,09	0,026

* В числителе и знаменателе указаны внутренний и наружный диаметр.

d, мм	Трубы чугунные			d, мм	Трубы асбестоцементные
d, мм	К, м3/с	А, с2/м6	λ	d, мм	К, м3/с	А, с2/м6	λ
	К, м3/с	А, с2/м6	λ		К, м3/с	А, с2/м6	λ
50	8,43·10-3	14,07·103	0,053	50	1,21·10-2	6851,0
65	17,47·10-3	3,275·103	0,051	75	3,46·10-2	835,0
75	24,70·10-3	1,64·103	0,047	100	6,84·10-2	214,0
80	27,54·10-3	1,318·103	0,045	125	11,47·10-2	76,0
100	53,90·10-3	346,00	0,042	150	17,82·10-2	31,5
125	97,08·10-3		0,038		38,07·10-2
125	97,08·10-3	106,10	0,038	200	38,07·10-2	6,9
150	160,06·10-3	38,80	0,036	250	66,96·10-2	2,23
200	0,346	8,34	0,032	275	73,12·10-2	1,87
250	0,628	2,54	0,030	300	1,05	0,91
300	1,018	0,97	0,028	325	1,17	0,73
350	1,509	0,40	0,027	350	1,40	0,51
400	2,260	0,22	0,026	400	1,96	0,26
450	3,079	0,12	0,025
500	4,655	0,06	0,024
600	6,572	0,02	0,023
700	9,789	0,01	0,022
			139

Приложение 8

Коэффициент сопротивления труб (ВТИ)

				Приложение 9
Абсолютная шероховатость труб,			мм.
Трубы		Состояние труб
Трубы из стекла и
цветных металлов	Новые, технически гладкие			0…0,002
Бесшовные стальные	Новые, чистые			0,01…0,02

Стальные сварные	»	»		0,03…0,10
	Умеренно заржавевшие			0,30…0,70
	Сильно заржавевшие или с
	большими загрязнениями			2…4
Оцинкованные
стальные	Новые, чистые			0,10…0,20
Чугунные	Новые без покрытия			0,20…0,50
	Бывшие в употреблении			0,50…1,50
Асбоцементные	Новые			0,05…0,10
Бетонные				0,15…0,30
	Бывшие в употреблении			0,30…0,80
	Из необработанного бетона			1…3
Пластмассовые	Новые, чистые			0,006…0,02
		140

Приложение 10

Характеристики лопастных насосов

Приложение 11

Характеристики центробежных насосов типа К

	Марка	Подача,			Частота
	Марка	Подача,	Напор, м	КПД	вращения
	насоса	л/с	Напор, м	КПД	вращения
	насоса	л/с			мин-1
		1,6	20,3	0,440
	К 8/18	3,0	17,4	0,555	2900
		3,9	14,0	0,530
141			142

	2,8	34,5	0,506
К 20/30	5,5	30,8	0,640	2900
	8,3	24,0	0,635
К 20/18	3,0	21,0	0,56	2900
К 20/18	5,5	18,5	0,68	2900
	6,1	17,5	0,66
	8,3	62	0,544
К 45/55	12,5	57	0,635	2900
К 45/55	16,7	50	0,663	2900
	16,7	50	0,663
	19,5	44,5	0,630
К 45/30	8,3	34,8	0,620	2900
К 45/30	12,5	31,0	0,710	2900
	15,0	27,0	0,715
	18,0	98	0,630
К 90/85	25	91	0,680	2900
К 90/85	32	81	0,685	2900
	32	81	0,685
	37,5	72,5	0,660
	19,4	59,0	0,655
К 90/55	25,0	54,9	0,710	2900
К 90/55	30,4	47,8	0,690	2900
	30,4	47,8	0,690
	33,4	43,0	0,66
К 90/35	18	37,7	0,72	2900
К 90/35	25	34,6	0,780	2900
	33,3	28,0	0,745
	16,7	25,7	0,760
К 90/20	22,2	22,8	0,795	2900
	27,8	18,9	0,770
	30,6	36,5	0,70
К 160/30	38,8	35,9	0,75	1450
К 160/30	47,2	32,5	0,765	1450
	47,2	32,5	0,765
	52,8	31	0,75
К 160/20	30,6	22,7	0,76	1450
К 160/20	44,5	20,1	0,81	1450
	55,6	17,1	0,79
	61,6	32,0	0,80
К 290/30	77,8	29,1	0,825	1450
	94,5	25,4	0,790
	61,0	20,7	0,805
К 290/18	79,1	18,9	0,835	1450
	100	15,0	0,775
		143

Приложение 12

Технические характеристики некоторых роторных насосов

	№ типоразмера					КПД
	№ типоразмера	Рабочий ,смобъем	,Давление МПа	Частота ,вращения мин	Объемный		Общий
		3
				-1
Тип

			Шестеренные

НШ-10	10	10	10/13,5	1100/1650	0,92	0,80
	32	32,6	10/13,5	1100/1650	0,92	0,80
	46	47,3	10/13,5	1100/1650	0,92	0,80
	50	48,8	10/13,5	1100/2000	0,94	0,85
	67	67	10/13,5	1100/2000	0,94	0,85
	98	98	10/13,5	1100/2000	0,94	0,85
	140	140	10/13,5	1100/2000	0,94	0,85
			Пластинчатые

Г12-21А	21А	8	6,3	950/1450	0,62	0,50
Двойного	21	5,2	6,3	950/1450	0,71	0,55/0,66
действия	22	12	6,3	950/1450	0,77	0,65/072
	22А	19	6,3	950/1450	0,77	0,65/0,72
	23А	25	6,3	950/1450	0,85	0,75/0,81
		Аксиально-поршневые
210		11,6	16/25	2800/5000	0,96	0,88
210	12	11,6	16/25	2800/5000	0,96	0,88
Нерегули-	16	28,1	16/25	2240/4000	0,96	0,83
руемые	20	54,8	16/25	1800/3150	0,95	0,87
	25	107	16/25	1400/2500	0,95	0,87
	32	225	16/25	1120/2000	0,94	0,86
207	20	54,8	16/25	1800/3200	0,965	0,900
Регули-	25	107	16/25	1400/2500	0,970	0,905
руемые	32	225	16/25	1120/2000	0,975	0,910

144

											Приложение 13					Приложение 14
	Технические характеристики некоторых гидромоторов															Условные обозначения основных элементов объемного
																гидропривода
	типоразмера№		Номинальный моментвращий		объемРабочий, см		Давление,			Частота			КПД


							МПа			вращения мин-1
Тип							Номиналь- ное	Максималь- ное		Номиналь- ная	Максималь- ная		Объемный	Общий
					3

			Низкомоментные аксиально-поршневые
210	12	29		11,6		16		25	2800		5000	0,96		0,92
	16	71,5		28,1		16		25	2240		4000	0,96		0,92
	20	139		54,8		16		25	1800		3150	0,95		0,91
	25	270		107		16		25	1400		2500	0,95		0,90
	32	575		225		16		25	1120		2000	0,94		0,88
11М	2,5А	43		32		10		16	-		1500	0,95		0,85
	5	105		71		10		16	-		1440	0,97		0,93
	10	210		142		10		16	-		1440	0,97		0,93
	20	370		251		10		16	-		1440	0,97		0,93
	30	740		501		10		16	-		980	0,97		0,93
	50	1170		790		10		16	-		980	0,97		0,93
				Низкомоментные шестеренные
МНШ	32	47,5		32,6		10		13,5	300		1600	0,92		0,8
МНШ	46	69		47,3		10		13,5	300		1600	0,92		0,8
ДМШ	75Р	53		51,5		8		12,0	-		1500	-		0,85
НМШ 150Р		600		750		7		10	-		730	-		0,91
НМШ 150Р		600		750		7		10	-		730	-		0,91
			Высокомоментные радиально-поршневые
М	01-00	1500		940		10		15	5		100
М	01-00	1500		940		10		15	5		100
ГДР	250	2860		1800		10		15	5		120
	300А	2600		1840		10		15	5		120
	500Г	2650		3560		10		15	6		100
	500В	5000		3560		10		15	5		80
			Высокомоментные пластинчатые
ВЛГ	350	3,50		2640		8		10	-		70	0,91		0,72
	400А	4,35		2900		8		10	-		70	0,92		0,90
	1,8	16,80		12400		8		10	-		10	0,93		0,78
ДП	508	5,00		3500		10		12	-		50	0,94		0,90
						145									146

	ЛИТЕРАТУРА					СОДЕРЖАНИЕ
1.	Бухвалов Г.С., Фролов Н.В. Практикум по гидравлике. –		М.:				с
	Колос, 1998. – 136 с.				1.	Гидростатика	3
2.	Вакина В.В., Денисенко И.Д., Столяров А.Л.				1.1	Основные понятия. Физические свойства жидкостей	3
	Машиностроительная гидравлика. Примеры расчетов. –		Киев:		1.2	Гидростатическое давление	7
	Вища школа, 1987. – 208 с.				1.3	Силы гидростатического давления на плоские и
3.	Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу / Под					криволинейные поверхности	15
	ред. проф. Б.Б. Некрасова. – М.: Высшая школа, 1989. – 192			с.	2.	Гидродинамика	32
4.	Каверзин С.В. Сборник задач по гидравлике и				2.1	Уравнение Бернулли. Гидравлические сопротивления	32
	гидравлическому приводу. –	Красноярск: КГТУ, 1999. – 35		с.	2.2	Истечение жидкости через отверстия, насадки,
5.	Рабинович Е.З. Гидравлика. –	М.: Недра, 1977. – 304 с.				дроссели и клапаны	49
6.	Сборник задач по машиностроительной гидравлике / Под ред.				2.3	Гидравлический расчет трубопроводов	62
	И.И. Куколевского и Л.Г. Подвидза. – М.: Машиностроение,				3.	Гидромашины и гидропривод	86
	1981. – 464 с.				3.1	Лопастные насосы	86
					3.2	Объемные гидромашины	97
					3.3	Гидропривод	105
						Приложения	121
						Литература	147

147

148

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 1819 / 1919

Соседние файлы в папке 03-06-2014_19-50-32

#
14.04.20154.42 Mб177Гидравлика Учебное пособие.pdf
#
14.04.20156.33 Mб148Методич указания к расчетно-графической работе.pdf