- •1.Жидкость и ее основные физические свойства
- •2. Силы, действующие в жидкости. Давление в жидкости.
- •5.Расход жидкости, средняя скорость.
- •6. Ускорение жидкой частицы
- •7. Уравнение неразрывности.
- •8. Уравнение постоянства расхода.
- •9.Уравнения движения жидкости
- •10.Интеграл Бернулли
- •11.Дифференциальное уравнение равновесия жидкости
- •12. Основное уравнение гидростатики
- •13.Уравнение Бернулли для потока реальной жидкости. Гидравлические потери.
- •14.Режимы движения жидкости.
- •16.Ламинарное установившееся течение жидкости в круглом трубопроводе.
- •18.Турбулентный режим движения жидкости. Структура турбулентного потока. Гидравлические потери при турбулентном режиме движения жидкости.
- •19.Местные потери.
- •20.Дроссельные расходомеры. Правила 27-54.
- •21.Трубопроводы. Простой и сложные трубопроводы. Уравнение потребного напора.
- •22.Гидравлический расчет трубопроводов.
- •23.Гидравлические машины. Насосы и гидродвигетели. Основные параметры гидравлических машин.
- •24.Схема и принцип действия центробежного насоса. Основное уравнение центробежного насоса.
- •26.Гидравлический расчет трубопровода с насосной подачей.
- •27.Объемные насосы, их классификация. Основные параметры и характеристики объемных насосов.
- •28.Объемные гидромашины. Поршневой насос.
- •Принцип работы
- •Борьба с пульсацией
- •29.Объемные гидромашины. Шестеренный насос.
- •Виды конструкций
- •Принцип действия
- •Рабочий объём
- •Запертые объёмы
- •Преимущества
- •Недостатки
- •Аксиальный насос, насос аксиально поршневой, аксиально поршневые гидронасосы, регулируемый аксиально поршневой насос
- •31.Объемная гидравлическая машина
- •Функции гидропривода
- •Структура гидропривода
- •Количество степеней свободы гидросистем
- •Преимущества
- •Недостатки
- •Гидропривод вращательного движения
- •]Конструкция и принцип работы
- •[Править]Область применения
- •[Править]Преимущества
- •Гидропривод поступательного движения
- •Виды гидроцилиндров Гидроцилиндры одностороннего действия
- •Гидроцилиндры двустороннего действия
- •Телескопические гидроцилиндры
- •Область применения
21.Трубопроводы. Простой и сложные трубопроводы. Уравнение потребного напора.
Трубопрово́д — искусственное сооружение, предназначенное для транспортировки газообразных и жидких веществ.
Простой трубопровод - трубопровод, не имеющий ответвлений, состоящий из труб одинакового диаметра, выполненных из одного материала. Жидкость по трубопроводу движется благодаря тому, что ее энергия в начале трубопровода больше, чем в конце. Этот перепад уровней энергии может создаваться несколькими способами: работой насоса, разностью уровней жидкости, давлением газа.
К сложным трубопроводам относятся системы труб с одним или несколькими ответвлениями, параллельными ветвями и т.д. К сложным относятся и так называемые кольцевые трубопроводы.
Потребный напор равен геометрическому напору плюс разность давлений на поверхности уровней в напорном и приемном резервуарах, плюс потери напора в системе на преодоление гидравлических сопротивлений.
22.Гидравлический расчет трубопроводов.
Жидкость движется по трубопроводу благодаря тому, что ее энергия в начале трубопровода (у источника гидравлической энергии) больше, чем в конце. Этот перепад (разница) уровней энергии может быть создан тем или иным способом: работой насоса, за счет разности уровней жидкости, давлением газа.
Важнейшей задачей, возникающей при проектировании множества гидросистем различного назначения, является задача определения энергетических характеристик источника гидравлической энергии. К таким системам относятся гидросистемы цехового технологического оборудования, мобильные гидрофицированные машины, системы водоснабжения и отопления и др. Источниками энергии таких гидросистем являются насосные станции, газобаллонные системы, водонапорные башни. Энергетические характеристики источника энергии – подача (расход) и давление – должны быть такими, что бы обеспечивались необходимые расход и давление на выходе системы – гидродвигателе, водопроводном кране и т.п.
Реже встречается обратная задача, когда при известных энергетических характеристиках источника энергии необходимо узнать, какими будут максимально возможный расход и давление на выходе гидросистемы.
В машиностроении приходится иметь дело чаще всего с такими трубопроводами, движение жидкости в которых создаётся работой насоса. В гидротехнике и водоснабжении, а также во вспомогательных устройствах течение жидкости происходит, как правило, за счет разности уровней давлений (разности нивелирных высот).
23.Гидравлические машины. Насосы и гидродвигетели. Основные параметры гидравлических машин.
Гидравлическими машинами называются машины, которые сообщают протекающей через них жидкости механическую энергию (насос), либо получают от жидкости часть энергии и передают ее рабочему органу для полезного использования (гидродвигатель).
Насосы и гидромоторы применяют также в гидропередачах, назначением которых является передача механической энергии от двигателя к исполнительному органу, а также преобразование вида и скорости движения последнего посредством жидкости.
Гидродвигатели имеют большое значение в энергетике. В настоящее время около 20 % всей электроэнергии вырабатывается на гидроэлектростанциях.
Для использования гидравлической энергии рек и преобразования ее в механическую энергию вращающегося вала генератора на гидроэлектростанциях применяют гидротурбины, являющиеся одной из разновидностей гидродвигателей.
Насосы и гидродвигатели применяют также в гидропередачах, назначением которых является передача механической энергии от двигателя к исполнительному рабочему органу, а также преобразование вида и скорости движения последнего посредством жидкости.
Гидропередача состоит из насоса и гидродвигателя. Насос, работающий от двигателя, сообщает жидкости энергию. Пройдя через насос, жидкость поступает в гидродвигатель, где передает механическую энергию исполнительному рабочему органу.
Основными параметрами гидравлических машин для подачи жидкостей и газов (нагнетателей) являются подача, напор (или развиваемое давление), потребляемая мощность и КПД.
Подача (производительность) — количество (объем или масса) жидкости (газа), подаваемое машиной в сеть в единицу времени. Соответственно различают производительность объемную Q, м3/с, и массовую G, кг/с.
В расчетах принято приводить объемную подачу компрессоров к условиям всасывания (для вакуум-насосов — к условиям на линии нагнетания) или к нормальным условиям, т. е. к давлению 100 кПа и температуре 293 К.
Напор насоса (м) — это удельная механическая энергия, сообщаемая насосом жидкости в единицу времени:
, (6.3.1.1)
где Е — полная механическая энергия, сообщаемая жидкости за время t, Дж; m — масса жидкости, протекающей через насос за время t, кг; g — ускорение свободного падения, м/с2.
Полезная мощность (мощность, сообщаемая насосом жидкости либо вентилятором газу) при известных производительности и напоре определяется из выражения
Nп = gQH (6.3.1.5)
и может интерпретироваться как работа, затраченная на подъем на высоту Н жидкости весом rgQDt, отнесенная к промежутку времени Dt.
Эффективная (затрачиваемая) мощность Nэф — это мощность, потребляемая насосом (вентилятором) при перекачивании жидкости (газа) от механического привода, т. е. она может быть измерена на приводном валу насоса. Схема преобразования мощности Nэл, потребляемой электроприводом, сначала в эффективную мощность Nэф, а затем в полезную Nп представлена нарис. 6.3.1.5.
Рис. 6.3.1.5. Схема трансформации мощности при работе нагнетателя от электропривода
Коэффициент полезного действия (КПД) насоса (вентилятора)
(6.3.1.6)
может быть представлен в виде
h = h г × h об × h мех, (6.3.1.7)
где hг — гидравлический КПД, учитывает потери энергии, обусловленные гидравлическими сопротивлениями внутри насоса (в клапанах и патрубках поршневых насосов, в проточных каналах лопастных насосов и т. п.), т. е. связан со снижением H; hоб — объемный КПД, учитывает потери энергии, вызванные внутренними и внешними утечками жидкости (между всасывающим и нагнетательным патрубками, через уплотнения вала), т. е. обусловлен снижением Q; hмех — механический КПД, учитывает прочие потери энергии в насосе (на трение в подшипниках, уплотнениях, трение поршня о цилиндр в поршневом насосе, диссипацию энергии в жидкости между диском колеса центробежного насоса и его корпусом и т. п.).
Всасывающая способность обусловлена явлением кавитации и характеризуется максимально допустимой высотой установки насоса (см. 2.2.12) над уровнем жидкости в емкости, из которой она всасывается (при данном давлении в емкости и температуре жидкости).