РГР2

Задача 3.4. Определить максимально возможную высоту установки насоса h, если его подача Q=50 л/с, показания вакуумметра на входе в насос p_V=80 кПа. Длина всасывающей линии l=10 м, диаметр d=150 мм, жидкость - масло АМГ-10, t_мас=40^оС. Материал трубы - сталь, коэффициент сопротивления фильтра ζ_Ф=1,6. Учесть все потери напора.

Задача 3.5. Определить разрежение перед входом в насос, если его подача Q=40 л/с, высота установки h=3,5м, длина всасывающей линии l=6 м, d=160 мм, коэффициент сопротивления фильтра ζ_Ф =2, температура воды t=25^оС, труба стальная. Учесть все потери напора.

Задача 3.6. Определить подачу насоса, если высота установки h=4 м, показание вакуумметра, установленного на входе в насос p_V=70 кПа, длина трубы l=5 м, d=155 мм, t=25^оС. Труба цементная. Коэффициенты сопротивления фильтра ζ_Ф =2,5. Учесть все потери.

Рис. 3.4-3.6

Задача 3.7. Дано: dв = 0,05 м; dн = 0,04 м; Δ = 0,4 мм; lв = 5 м; lн = 10 м; p_вак = 0,6 кгс/см³ = 58860 Па; H = 10 м; жидкость вода (плотность ρ = 1000 кг/м3), область сопротивления – квадратичная. Найти рабочую точку насоса и его мощность.

Характеристика насоса:

Q, л/с	0	1	2	3	4	5	6	7
H, м/с	13	14	14,3	14	13,1	11,8	10	7,5
η, %	0	27	40	50	58	62	60	51

Задача 3.8. С целью выяснения, сможет ли насос A обеспечить нормальное функционирование представленной на рисунке гидравлической системы, определите:

1) Скорость v1 и расход Q потока воды в трубопроводе Т, при которых высота фонтанирования воды, изливающейся из брандспойта Б, будет равна h_ф = 2,5 м;

2) Давление которое должен развивать насос, работающий в данных условиях;

3) Удовлетворяет ли условием задачи насос, обладающий полезной мощностью N_пол = 0,35 кВт.

Задача 3.9. Стрелка вакуумметра B стоит на нуле (pвак = 0). Требуется определить подачу Q насоса и развиваемое им давление при работе в показанных на рисунке условиях.( ζ_Ф =2)

Задача 3.10. Определить предельную высоту установки насоса h для всасывания масла вязкостью ν = 0,000075 м²/с при подаче Q = 6 л/с, считая что абсолютное давление перед входом в насос p = 0,05 МПа. Размеры трубопровода l = 28 м, d = 40 мм. Сопротивлением фильтра пренебречь, плотность масла ρ = 906 кг/м³, эквивалентная шероховатость Δ = 0,02 мм.

Задача 3.12. Центробежный насос перекачивает воду по сифонному трубопроводу диаметром d=50 мм и общей длиной 2l=75 м из резервуара А в резервуар В. Разность уровней Н=8 м. Определить, пренебрегая местными сопротивлениями и принимая коэффициент трения 𝜆=0,025, подачу, напор и КПД насоса, если характеристика насоса при n=1450 об/мин задана (см. табл. ).

Таблица

H, м	13,3	14	13	10	4
Q, л/с	0	2	4	6	8
η, %	0	40	60	60	38

Задача 3.13. Центробежный насос (Q=75 м³/ч) подает из резервуара, абсолютное давление на поверхности которого р_о=1 МПа, воду, нагретую до температуры t=60°С (рис. 139). Диаметр всасывающего трубопровода d=50 мм, длина 1=8 м. На трубопроводе установлены задвижка, коэффициент сопротивления которой ζ_З=3,5, и всасывающий клапан с сеткой, ζс=4,8. Коэффициент трения 𝜆=0,04. Рассчитать предельное значение высоты всасывания h_BC, при которой обеспечивается бескавитационный режим работы насоса.

Задача 3.14. Центробежный насос подает воду из нижнего заборного резервуара, на свободной поверхности которого давление равно атмосферному, в верхний напорный бак, где поддерживается манометрическое давление М=2-10⁵ Па. Диаметр трубопровода d=100 мм, длина линии всасывания l_ВС=5 м, длина линии нагнетания l_Н=25 м, Н₂=10 м. Коэффициенты сопротивления: задвижки ζ_З=4, всасывающего клапана ζ_Вс=5, эквивалентная шероховатость Δ=0,1 мм. Определить напор и полную мощность насоса при подаче Qн=32 л/с.

Рис. 3.12 Рис. 3.13. Рис. 3.14

Задача 3.15. Определить подачу центробежного насоса при следующих размерах сети; d=160 мм, l=130 м, z=8 м. Характеристика насоса задана таблично (см. табл. 2). Материал труб - сталь. Местные сопротивления учитывать только в сетке фильтра и задвижке. Жидкость - вода при температуре 20^оС.

Таблица 2

Q, л/с	0	50	150	200	250
Н, м	23,0	21,5	18,0	14,5	10,0

Задача 3.16. Центробежный насос подает воду (t=20°C) из реки в плавательный бассейн, расположенный на том же уровне. Длина напорной части трубопровода l_н = 100 м, диаметр d=80 мм. Длина всасывающей линии l_ВС=100 м. Трубы стальные, оцинкованные. Определить, пренебрегая местными сопротивлениями, подачу насоса, если его характеристика задана таблично (см. табл. 3).

Таблица 3

Q, л/с	0	20	40	60	80	100	120
Н, м	46	42	37	31	25	10	8

Задача 3.17. Определить максимальную подачу центробежного насоса, перекачивающего воду в бассейн, если заданы: характеристика насоса H=f(Q) (см. табл. 4), диаметр трубопровода d=300 мм и общая длина l=200 м. Материал трубы - сталь.

Таблица 4

Q, л/с	0	50	100	150	200	250
Н, м	23	21,5	19,5	18,0	14,5	10

Рис. 3.15 Рис. 3.16 Рис.3.17

Задача 3.18. Центробежный насос перекачивает воду из резервуара с отметкой V5 в резервуар с отметкой V16 по трубопроводам l₁=10 м, d₁=100 мм (ζ=2, 𝜆₁=0,025) и l₂=30 м, d₂=75 мм (ζ₂=12, 𝜆₂=0,027). Характеристика насоса при n=1600 об/мин задана таблично (см. табл. 6). Определить: 1) подачу насоса Q; 2)напор насоса Н и потребляемую мощность N.

Таблица 6

Q, л/с	0	2	4	6	8	10	12	14
Н, м	15	15,5	15,5	14,9	14	12,5	10,2	8
η	0	0,4	0,62	0,75	0,75	0,7	0,58	0,43

Задача 3.19. При помощи центробежного насоса необходимо перекачивать воду по сифонному трубопроводу с одинаковыми восходящей и нисходящей ветвями длиной каждая 1=10 м и диаметром d=40 мм (𝜆=0,03). Разность уровней в баках а=2 м, верхняя точка сифона расположена на высоте В=8 м. Определить наименьшую частоту вращения насоса, при которой в точке к не будет вакуума. Местными потерями пренебречь. Характеристика насоса при n=2000 об/мин представлена таблично (см. табл. 8).

Таблица 8

Q, л/с	0	2	4	6	8	10
Н, м	30	30	29	26	22	16
η, %	0	24	61	72	64	41

Рис. 3.18 Рис. 3.19

Задача 3.20. Центробежный насос, характеристика которого задана (табл.), подает воду на геометрическую высоту H_Г = 1,50 м. Температура подаваемой воды t = 20 ℃. Трубы всасывания и нагнетания соответственно имеют диаметры d_В = 40 мм и d_Н = 25 мм, а длину l_В = 4,00 м и l_Н = 9,50 м. Эквивалентная шероховатость Δ = 0,06 мм. Избыточное давление в нагнетательном резервуаре в процессе работы насоса остается постоянным и равно p₀ = 50,0 кПа. При построении характеристики насосной установки из местных гидравлических сопротивлений учесть плавные повороты труб с радиусами R = 2d, сопротивления задвижки с коэффициентом местного сопротивления ζз = 0,35 и вход в резервуар. Найти рабочую точку при работе насоса на сеть. Определить, как изменяются напор и мощность насоса при уменьшении задвижкой подачи воды на 20 %.

Q, л/с	0	0,3	0,5	0,7	0,9	1,1	1,3	1,5	1,5	1,7
H, м	12,0	11,7	11,5	11,2	10,8	10,2	9,3	8,1	6,00	1,80
η, %	0	34	50	60	65	69	70	68	62	51

Задача 3.21. Насос подает нефтепродукт с кинематической вязкостью ν = 2 Ст = 0,0002 м²/с, плотностью ρ = 720 кг/м³ из открытой емкости в резервуар с избыточным давлением p_м = 0,3 МПа на высоту h = 32 м. При этом расход Q = 1,8 л/с. Данные трубопровода: длина l = 85 м, диаметр труб d = 25 мм, эквивалентная шероховатость стенок труб Δ = 0,06 мм, сумма коэффициентов всех местных сопротивлений ∑ξ = 30. Определить полезную мощность насоса.

Задача 3.22. Определить максимально допустимую высоту установки насоса h над уровнем воды в бассейне при следующих данных: подача Q = 45 л/с; допустимый вакуум во всасывающем патрубке p_вак = 60 кПа; длина всасывающей трубы L = 10 м, диаметр d = 250 мм. Всасывающая труба снабжена приемным клапаном с сеткой (ζк = 6) и имеет одно сварное колено (ζкол = 1,2). Коэффициент сопротивления трения определить по эквивалентной шероховатости Δ = 0,2 мм, предполагая наличие квадратичной зоны сопротивления.

Задача 3.23. Насос подает жидкость (вода) из подземной ёмкости с избыточным давлением газа на поверхности жидкости p_и = 20 кПа. На всасывающей линии (длина l = 12 м, диаметр d = 0,06 м, труба стальная, бывшая в эксплуатации) имеются местные сопротивления: приёмная коробка с клапаном и сеткой, колено и кран с коэффициентом сопротивления ξ_кр = 5. Показание вакуумметра на входе в насос равно рv = 40 кПа, высоту всасывания насоса h_вc = 3,5 м, температура t = 35 ℃. Определить расход жидкости Q.

Задача 3.24. Два одинаковых последовательно соединенных центробежных насоса установлены близко один от другого, работают на один длинный трубопровод длинной l = 165 м и диаметром d = 70 мм. Геометрический напор установки Hг = 40 м в процессе работы остается неизменным, так как приемный и напорный уровни постоянные.

Найти рабочую точку при работе насоса на трубопровод. Определить мощность каждого из насосов, если они перекачивают воду, температура которой 20 ℃, по трубопроводу с эквивалентной шероховатостью Δ = 0,5 мм. Так как насосы близко один от другого, а трубопровод длинный, можно пренебречь сопротивлением всасывающих и соединяющих насосы трубопроводов.

характеристика насоса:

Q, л/с	0	2,0	5,5	8,3	10,0
H, м	33,7	34,5	30,8	24	19,0
η, %	0	45,0	64,0	63,5	58,0

Задача 3.25. Два одинаковых параллельно соединенных центробежных насоса установлены близко один от другого, работают на один длинный трубопровод длиной l = 140 м и диаметром d = 70 мм. Геометрический напор установки Hг = 11 м в процессе работы остается неизменным, так как приемный и напорный уровни постоянные.

Найти рабочую точку при работе насосов на трубопровод. Определить мощность каждого из насосов, если они перекачивают воду, температура которой 20 ℃, по трубопроводу с эквивалентной шероховатостью Δ = 0,5 мм. Так как насосы находятся близко один от одного, а трубопровод длинный, можно пренебречь сопротивлением всасывающего и соединяющих насосы трубопроводов.

Данные, необходимые для построения характеристик Q-H:

Q, л/с	0	1,6	3,0	3,9	4,5
H, м	20,0	20,3	17,4	14,5	12,0
η, %	0	44,0	55,5	53,0	47,0

20