- •Г.А.Чумаков, к.В.Луняка, с.В.Кривенко
- •Гідростатика
- •1.1. Основні фізичні властивості рідин
- •1.1.1. Густина й питома вага
- •1.1.2. Здатність до стиску та температурне розширення
- •1.1.3. Тиск
- •1.2. Основний закон гідростатики
- •1.2.1. Диференціальні рівняння статики Ейлера
- •1.2.2. Основне рівняння гідростатики
- •1.2.5. Тиск рідини на стінку
- •1.2.5.1. Тиск рідини на плоску стінку
- •1.2.5.2. Тиск рідини на криволінійну циліндричну стінку
- •2. Гідродинаміка
- •2.1. Основні характеристики руху рідини
- •2.1.1. Швидкість і витрата
- •2.1.2. Сталий і несталий рух
- •2.1.3. Моделі руху рідини
- •2.1.4. Гідравлічний радіус і еквівалентний діаметр
- •2.1.5. Режими руху рідини
- •2.2. Рівняння нерозривності (суцільності) потоку
- •2.3. Диференціальне рівняння Нав’є – Стокса
- •2.4. Диференціальні рівняння руху Ейлера
- •2.5. Рівняння Бернуллі
- •2.5.1. Виведення рівняння
- •2.5.2. Деякі практичні використання рівняння Бернуллі. Принцип виміру швидкості і витрати рідини
- •2.6. Рівномірний рух рідини
- •2.7. Ламінарний рух рідини
- •2.7.1. Розподіл швидкості по горизонтальному перерізу труби
- •2.7.2. Середня швидкість при ламінарному русі
- •2.7.3. Втрати напору при русі рідини
- •2.8. Турбулентний рух
- •2.9. Втрати напору при русі рідини
- •2.10. Витікання рідини через отвори та насадки
- •2.11. Гідравлічний розрахунок сифонів
- •2.12. Гідравлічний удар
- •2.13. Гідравлічний розрахунок трубопроводів
- •2.13.1. Розрахунок простого трубопроводу
- •2.13.2. Розрахунок складного трубопроводу
- •2.13.3. Техніко-економічний розрахунок трубопроводів
- •3. Гідравлічні машини
- •3.1.2. Динамічні насоси
- •3.1.2.1.1. Відцентрові насоси
- •Основне рівняння відцентрових машин Ейлера
- •Продуктивність насосу
- •Закони пропорційності
- •Характеристики відцентрових насосів
- •Коефіцієнт швидкохідності
- •Осьовий тиск та його врівноважування
- •Робота насосів на мережу
- •Спільна робота насосів
- •3.1.2.1.2. Осьові (пропелерні) насоси
- •3.1.2.2.1. Вихрові насоси
- •3.1.2.2.2. Струминні насоси
- •3.1.3.1. Поршневі насоси
- •Нерівномірність подачі
- •3.1.3.2. Шестеренні насоси
- •3.1.3.3. Гвинтові насоси
- •Продуктивність
- •3.1.3.4. Пластинчасті насоси
- •3.1.3.5. Роторно – поршневі насоси
- •3.1.3.6. Насоси з обертовими поршнями
- •3.2. Інші види гідравлічних машин
- •4. Гідродинамічні передачі
- •4.1. Загальні поняття
- •4.2. Гідромуфти і гідротрансформатори
- •4.2.1. Гідромуфти
- •4.2.2. Гідротрансформатори
- •5. Об’ємний гідравлічний привод і його елементи
- •5.1. Гідродвигуни
- •5.2. Гідроапаратура та інші елементи гідроприводу
- •5.2.1. Гідророзподільні пристрої
- •5.2.2. Дросельні пристрої
- •5.2.3. Клапани
- •5.2.4. Гідроакумулятори
- •6. Пневматичні об'ємні машини
- •6.1. Загальні положення
- •6.2. Типи поршневих компресорів
- •6.3. Органи розподілу і регулювання компресора
- •6.4. Роторні пластинчасті компресори
- •6.5. Пневматичні двигуни
- •6.6. Пневмоциліндр з гідравлічним сповільнювачем
- •6.7. Пневмодвигуни обертального руху
- •Література
- •Контроль знань студентів Модуль 1 Гідростатика і гідродинаміка*
- •Варіанти завдань
- •Модуль 2 Гідравлічні машини
- •Варіанти завдань
Продуктивність насосу
Продуктивність насосу Q залежить від геометричних розмірів робочого колеса, вона відповідає витраті рідини крізь канали і розраховується за формулою:
, (3.24)
де D1, D2 – відповідно діаметри робочого колеса, які описуються
початковими і кінцевими точками лопаток;
– товщина лопатки;
z – кількість лопаток;
в1, в2 – ширина між лопатками на вході і на виході з робочого
колеса;
Сr1, Сr2 – радіальні складові абсолютної швидкості на вході в насос і на виході з нього. Радіальна складова (відстань між точками В і К, див. рис.40,б) знаходиться графічно.
Закони пропорційності
Закони пропорційності розповсюджуються на геометрично подібні лопатеві машини. Геометрично подібними лопатевими машинами називаються такі, в яких усі відповідні розміри знаходяться в однакових співвідношеннях. Продуктивність, напір і потужність (Q, H, N) відцентрових машин залежать від числа обертів робочого колеса п. При зміні числа обертів змінюються його продуктивність Q, напір H та потужність, що споживається, N.
Між названими величинами виявлені такі співвідношення:
продуктивність відцентрового насосу прямопропорційна числу обертів робочого колеса
; (3.25)
напір відцентрового насосу прямопропорційний квадрату числа обертів робочого колеса
; (3.26)
потужність прямопропорційна добутку подачі на напір, тому
. (3.27)
Характеристики відцентрових насосів
Роботу насосу можна охарактеризувати системою трьох кривих: Н=f(Q); N=f(Q) i =f(Q) при сталому значені частоти обертів n=const; ці криві називаються характеристикою насосу (рис. 41).
Характеристики насосу отримують експериментально, змінюючи продуктивність насосу шляхом відкриття засувки на нагнітальній лінії і наводяться вони в каталогах насосів.
В результаті аналізу цих кривих можна скласти повне уявлення про роботу насосу для конкретних умов.
Для вибору робочого режиму і відповідного числа обертів користуються універсальною характеристикою насосу (рис. 42), ці залежності отримують при різних числах обертів. На практиці користуються розмірними й безрозмірними універсальними характеристиками. На рис. 42 представлена розмірна універсальна характеристика для відцентрового насосу, число обертів робочого колеса якого змінюється від 1230 до 2925 об./хв. Безрозмірні характеристики будуються так само, як і розмірні, тільки значення продуктивності, напору і к.к.д. виражаються безрозмірними величинами, які являють собою відношення продуктивностей і напорів до їхніх оптимальних значень.
|
|
Рис. 41. Характеристики відцентрових насосів. |
Рис. 42. Універсальна характеристика відцентрового насосу. |
За універсальною характеристикою можна встановити межі роботи насосу і вибрати найбільш сприятливий режим його роботи.