Вихідні дані для виконання задачі №2

№ варі-анту	рн МПа	рв МПа	n1 об/хв	n2 об/хв	n3 об/хв	n4 об/хв	n5 об/хв	n6 об/хв	ηо	∆z м	dвс мм	dнп мм	dр мм
01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12	13	14
01	0,011	0,40	1350	1480	1550	1750	1640	1600	0,83	0,40	125	70	66
02	0,016	0,69	1450	1690	1515	1680	1690	950	0,94	0,44	200	60	51
03	0,022	0,56	1490	1635	1590	1690	1365	965	0,76	0,62	125	80	51
04	0,021	0,90	1510	1600	1745	1720	1440	1000	0,95	0,11	125	70	51
05	0,011	0,76	1515	1710	1765	1745	1390	1655	0,91	0,22	125	60	77
06	0,019	0,49	1590	1720	1775	1440	1370	995	0,79	0,34	200	80	66
07	0,018	0,93	1550	1355	1780	1390	1355	950	0,80	0,80	200	70	66
08	0,008	0,86	1620	1400	1795	1370	1365	965	0,98	0,64	125	60	51
01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12	13	14
09	0,012	0,52	1685	1450	1590	1355	1440	1415	0,82	0,12	125	80	51
10	0,018	0,29	1680	1490	1775	1400	1390	1535	0,92	0,52	200	70	66
11	0,015	0,55	1690	1620	1780	1450	1370	970	0,84	0,46	125	60	51
12	0,022	0,72	1635	1685	1795	1300	1355	1555	0,97	0,56	200	80	51
13	0,016	0,47	1600	1510	1780	900	1365	1775	0,86	0,50	200	70	66
14	0,022	0,33	1710	1515	1795	960	1440	1265	0,87	0,41	125	60	66
15	0,021	0,55	1400	1685	1355	1250	1390	1245	0,96	0,49	125	80	66
16	0,011	0,72	1450	1765	1680	1685	1370	1395	0,89	0,58	125	70	51
17	0,014	0,47	1490	1775	1690	1510	1355	1345	0,90	0,37	200	60	51
18	0,007	0,33	1510	1780	1680	1515	1800	1235	0,83	0,69	125	80	77
19	0,016	0,68	1515	1795	1690	1680	1635	1780	0,85	0,37	200	70	51
20	0,017	0,59	1590	1680	1635	1690	1600	1300	0,93	0,19	125	60	51
21	0,011	0,82	1550	1690	1600	1680	1510	900	0,77	0,70	200	80	66
22	0,015	0,63	1620	1635	960	1690	1515	960	0,81	0,63	200	70	66
23	0,020	0,64	1685	1600	1250	1635	1590	1250	0,75	0,30	125	60	51
24	0,009	0,91	1680	1710	1260	1600	1745	1260	0,88	0,10	125	80	51
25	0,013	0,41	1690	1300	1295	1710	1765	1295	0,78	0,26	200	70	77
26	0,019	0,60	1635	900	1365	1720	1775	1365	0,99	0,45	125	60	77
27	0,020	0,74	1600	960	1370	1355	1780	1440	0,95	0,55	200	80	66
28	0,010	0,66	1710	1250	1355	1400	1795	1390	0,91	0,62	125	70	51
29	0,020	0,80	1300	1635	1025	1450	1590	1370	0,79	0,35	200	60	51
30	0,009	0,79	900	1600	1050	1490	1775	1355	0,80	0,40	200	80	66
31	0,013	0,80	960	1710	1665	1620	1780	1400	0,98	0,20	125	70	66
32	0,019	0,54	1250	1685	1400	1685	1795	1490	0,82	0,56	125	60	51
33	0,008	0,95	1260	1765	1245	1510	1780	1510	0,97	0,37	200	80	77
34	0,012	0,61	1295	1775	1365	1690	1590	1390	0,86	0,19	125	70	77
35	0,010	0,82	1365	1780	1395	1370	1550	1370	0,87	0,70	125	60	66
36	0,016	0,63	1440	1300	1375	1355	1620	1355	0,96	0,63	200	80	66
37	0,015	0,76	1390	900	1675	1680	1685	1680	0,89	0,53	200	70	66
38	0,022	0,49	1370	960	1695	1690	1680	1690	0,90	0,34	200	60	77
39	0,016	0,56	1355	1250	1645	1680	1685	1680	0,83	0,61	125	80	77
40	0,022	0,90	1400	1260	1650	1690	1680	1690	0,85	0,66	125	70	77
41	0,021	0,76	1490	1295	1660	1635	1690	1365	0,79	0,64	200	60	66
42	0,011	0,91	1510	1365	1680	1600	1720	1440	0,80	0,12	125	80	51
43	0,019	0,41	1515	1440	1740	1370	1745	1390	0,98	0,52	200	70	77
44	0,018	0,26	1590	1390	1735	1355	1440	1370	0,82	0,10	125	60	77
45	0,010	0,84	1550	1370	1240	1680	1390	1355	0,92	0,26	200	80	51
46	0,008	0,43	1620	1355	1295	1690	1370	1365	0,84	0,45	200	70	51
47	0,012	0,80	1685	1680	1800	1680	1355	1440	0,97	0,55	125	60	77
48	0,018	0,54	1680	1690	1630	1690	1400	1390	0,86	0,35	125	80	77
49	0,011	0,95	1295	1660	1510	1635	1450	1370	0,87	0,40	125	70	66
50	0,019	1,00	1365	1680	1515	1600	1300	1355	0,96	0,20	200	60	51

Продовження таблиці 1.2

№ варі-анту	hн.р.м м	nр.н	nр.в.	w м/с	Dм мм	Dу мм	Dк мм	bк мм	δ мм	z	βл	Нг м.в.ст.	Nм кВт
01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12	13	14
01	100	2	1	6,2	40	88	175	11,4	6	7	220	9,60	10,05
02	0	2	1	5,7	45	90	185	12,2	2	9	240	10,32	10,86
03	100	6	2	5,9	47	95	190	12,4	3	10	250	10,95	10,16
04	200	5	1	6,9	48	96	195	12,6	4	11	260	10,02	10,99
05	300	4	2	7,0	49	98	199	12,8	5	12	270	10,76	10,55
06	400	3	1	7,4	50	100	200	13,1	6	7	280	10,64	10,75
07	500	1	2	7,8	51	105	205	13,3	2	6	290	10,28	10,66
08	600	2	1	8,1	53	108	210	13,5	3	7	300	10,89	10,19
09	700	3	2	8,6	54	110	215	13,7	4	8	310	11,12	11,26
10	800	4	1	8,9	59	115	218	13,9	5	9	320	11,25	11,47
11	900	5	2	9,2	61	116	220	14,2	6	10	240	11,98	11,96
12	1000	6	1	9,4	63	120	223	14,4	2	11	250	11,52	11,20
13	-60	5	2	9,6	65	124	225	14,6	3	12	260	11,08	11,30
14	0	4	1	9,7	66	129	226	14,8	4	9	270	11,37	11,95
15	100	3	2	5,8	68	131	229	15,0	5	6	280	12,96	11,70
16	200	2	1	6,8	69	135	235	15,1	6	7	290	12,74	12,36
17	300	1	2	6,1	70	136	239	15,2	2	8	300	12,89	12,45
18	400	2	1	6,4	72	140	240	15,4	3	9	310	13,64	12,90
19	500	3	2	6,9	73	142	245	15,5	4	10	320	13,02	12,85
20	600	4	1	7,4	75	150	250	15,7	5	11	240	14,52	12,79
21	700	5	2	7,5	76	153	255	15,9	6	12	250	14,86	12,66
22	800	6	1	7,8	77	155	257	16,0	2	9	260	14,96	13,78
23	900	5	2	8,1	79	157	260	16,2	3	6	270	11,12	13,22
24	1000	4	1	8,6	80	159	265	16,4	4	7	280	11,25	13,80
25	-60	1	2	8,7	81	161	270	16,6	5	8	290	11,98	13,77
26	0	2	1	8,9	83	164	285	16,8	6	9	300	11,52	13,65
27	100	3	2	9,6	84	168	290	17,0	2	10	310	11,08	13,98
28	200	2	1	9,9	85	170	295	17,1	3	11	320	5,00	13,62
29	300	1	2	10,2	87	172	300	17,3	4	12	240	5,02	14,09
30	400	4	1	10,6	89	174	305	17,5	5	9	250	5,08	13,15
31	500	5	2	5,5	90	175	310	17,7	6	6	260	5,75	7,64
32	600	6	1	5,9	91	179	315	17,9	2	7	270	5,66	7,32
33	700	5	2	6,6	93	180	320	18,0	3	8	280	5,89	7,96
34	800	4	1	6,8	94	181	326	18,2	4	9	290	5,91	8,64
35	900	1	2	6,1	95	182	329	18,4	5	10	300	5,36	8,21
36	1000	2	1	7,4	97	183	335	18,6	6	11	310	6,78	8,06
37	-60	3	2	7,3	98	185	340	18,8	2	12	320	6,54	8,94
38	0	1	1	7,9	99	186	354	19,0	3	9	240	6,12	8,16
39	100	2	2	6,3	100	187	345	19,1	4	6	250	6,95	8,74
40	200	3	1	6,7	101	188	350	19,3	5	7	260	7,65	8,88
41	300	4	2	7,6	102	190	355	19,4	6	8	270	7,95	8,55
42	400	6	1	6,9	45	90	301	19,5	2	9	280	7,84	9,64
43	500	5	2	7,4	46	95	305	19,7	6	10	290	8,64	9,14
44	600	5	1	7,5	49	96	303	19,9	5	11	300	8,15	9,35
45	700	2	2	7,8	51	98	309	20,0	3	12	310	8,96	9,86
01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12	13	14
46	800	3	1	8,1	53	100	310	20,1	4	9	320	9,45	9,79
47	900	1	2	8,6	54	105	315	20,4	5	6	280	9,62	10,02
48	1000	4	1	8,7	56	116	270	20,6	2	7	290	9,89	10,64
49	-60	5	2	8,9	57	120	285	20,7	3	8	300	9,31	10,79
50	0	6	1	9,6	63	124	290	20,9	4	9	310	9,64	10,52

МЕТОДИКА ПРОВЕДЕННЯ РОЗРАХУНКІВ ЗАДАЧІ №2

1.2.1. Визначення продуктивності відцентрового пожежного насоса. Продуктивність насоса найчастіше визначають шляхом виміру об’ємної витрати рідини за одиницю часу. Проте, враховуючи конструктивні параметри насосів, його продуктивність визначається:

(1.2.1)

де D_к – діаметр робочого колеса, м

b_к – ширина каналу робочого колеса на виході, м

- коефіцієнт обмеження потоку на виході з колеса (2.3)

– радіальна швидкість рідини на виході з насоса, м/с (2.2)

– об‘ємний ККД насосу

Радіальна швидкість рідини на виході з насоса визначається:

(1.2.2)

де w – відносна швидкість потоку рідини, м/с

β_л – вихідний кут лопатей робочого колеса

Коефіцієнт обмеження потоку на виході з колеса визначається:

(1.2.3)

де D_к – діаметр робочого колеса, мм

β_л – вихідний кут лопатей робочого колеса

δ – товщина лопаті робочого колеса, мм

z – кількість лопатей робочого колеса

1.2.2. Визначення абсолютної швидкості потоку рідини на вході С₁ та виході С₂ з насоса:

- на вході (всмоктувальний патрубок)

	(1.2.4)

де Q – продуктивність насоса, м³/с

d_вс – діаметр всмоктувального патрубка, м

• на виході (напірний патрубок)

(1.2.5)

де Q – продуктивність насоса, м³/с

d_нп – діаметр напірного патрубка, м

1.2.3. Визначення осьового навантаження на підшипники вала робочого колеса за умови відсутності розвантажувальних отворів.

(1.2.6)

де D_у - середній діаметр ущільнень робочого колеса, м

D_м - діаметр маточини робочого колеса, м

Р₂ – абсолютний тиск на виході з насоса з урахуванням атмосферного тиску, Н/м²

Р₁ – абсолютний тиск на вході в насос з урахуванням атмосферного тиску, Н/м²

Визначення абсолютних тисків на вході Р₁ та на виході Р₂ з насоса з урахуванням атмосферного тиску:

(1.2.7)

де р_н – тиск рідини у всмоктувальній порожнині насоса, МПа

(1.2.8)

де р_в – тиск рідини у напірній порожнині насоса, МПа

1.2.4. Визначення напору, що розвиває в заданих умовах насос за показами мановакууметрів низького та високого тисків.

Напором називають різницю повних питомих енергій потоку рідини між виходом з насоса і входом в нього, виражену в метрах водяного стовпа. Напір створюваний насосом визначається висотою стовпа рідини ∆z, що перекачується між мановакууметрами низького та високого тиску, сумою показань цих приладів і різницею значень швидкості рідини на вході і виході з насосу. Величина ∆z, в залежності від умов монтажу насосної установки може приймати різні значення.

	(1.2.9)
при dвс = dнп

де р_н – тиск рідини у всмоктувальній порожнині насоса, Н/м²

р_в – тиск рідини у напірній порожнині насоса, Н/м²

∆z – вертикальна геометрична віддаль між точками під’єднання мановакууметрів високого і низького тисків, м

ρ – густина перекачувальної рідини, кг/м³

g – прискорення вільного падіння, м²/с

С₁ – абсолютна швидкість потоку рідини на вході в насос, м/с

С₂ – абсолютна швидкість потоку рідини на виході з насосу, м/с

1.2.5. Визначення ефективної потужності пожежного насоса.

Потужність насоса – це робота, яка виконується ним за одиницю часу. Потужність, яку затрачають на корисну роботу, пов’язану з перекачуванням рідини, називають корисною (ефективною). Потужність визначається в такий спосіб: насос перекачує за одиницю часу масу рідини ρgQ і підіймає її на висоту Н. Отже ρgQН представляє собою секундну роботу або потужність.

	(1.2.10)

де ρ – густина перекачувальної рідини, кг/м³

g – прискорення вільного падіння, м²/с

Q – продуктивність насоса, м³/с

Н – висота підйому рідини (напір на насосі), м.в.ст.

1.2.6. Визначення сумарного, гідравлічного та механічного ККД насосу при номінальних режимах роботи двигуна.

Добуток гідравлічних, об’ємних та механічних ККД і визначають загальний коефіцієнт корисної дії відцентрового насоса при номінальних режимах роботи.

(1.2.11)

де η_о, η_г, η_м – ККД об’ємний, гідравлічний та механічний

Гідравлічні втрати обумовлені наявністю гідравлічних опорів у насосі. Результатом гідравлічних втрат є зменшення напору, тоді гідравлічний ККД вираховують за формулою:

(1.2.12)

де Н – дійсний напір насосу, м.в.ст.

Н + Н_г - теоретичний напір насосу, м.в.ст.

Н_г - втрати напору на подолання гідравлічних опорів, м.в.ст.

Механічні втрати в насосі виникають у результаті тертя валу об сальники, тертя в підшипниках, і характеризують якість виготовлення і конструктивну досконалість насосів. Механічний ККД визначають за формулою:

(1.2.13)

де N_к – ефективна потужність насосу (робочого колеса), кВт

N_к + N_м - потужність на валу насосу, кВт

N_м - втрати потужності на тертя в підшипниках і сальниках насосу, кВт

1.2.7. Визначення потужності, яка використовується насосом (споживану потужність).

Затрачена насосом потужність або потужність, що підводиться до вала насоса, більша від корисної потужності та визначається за формулою:

(1.2.14)

де N_к – ефективна (корисна) потужність насосу, кВт

η – повний коефіцієнт корисної дії

1.2.8. Визначення втрат напору у всмоктувальній та напірній лініях

та

(1.2.15)

де S_вс та S_н – коефіцієнти опору ліній всмоктування та нагнітання (Додаток 1.А)

Q - кількість рідини, що входить та виходить із насосу, м³/с

n_р – кількість рукавів

1.2.9. Визначення вакууметричної та геометричної висоти всмоктування при заданому режимі роботи насоса.

Вакууметрична висота всмоктування характеризує ступінь розрідження, що виникає при вході в насос, а геометрична висота всмоктування – відстань між віссю насоса та дзеркалом вододжерела.

Всмоктування рідини відцентровими пожежними насосами відбувається за рахунок різниці атмосферного тиску на вільній поверхні рідини в джерелі р_а/ρg та абсолютного тиску при вході в робоче колесо р_вс/ρg. Ця різниця тисків дорівнює величині вакууму або вакуумметричній висоті всмоктування Н_в.

Для контролю за кавітаційними умовами роботи насоса, за допомогою вакуумметра, визначають величину вакууму на вході в насос – вакуумметричну висоту всмоктування.

(1.2.16)

де р_б – барометричний тиск, м.в.ст. (додаток 1.Б)

ρ – густина рідини, кг/м³

g – прискорення вільного падіння, м²/с

p_н – тиск рідини у всмоктувальній порожнині насоса, м.в.ст.

Геометрична висота всмоктування менша за вакууметричну на величину швидкісного напору і втрат напору у всмоктувальному трубопроводі. Тому для збільшення геометричної висоти всмоктування необхідно зменшити втрати напору у всмоктувальному трубопроводі і швидкість рідини на вході в насос.

Геометричну висоту всмоктування визначають за формулою:

(1.2.17)

де Н_в – вакууметрична висота всмоктування, м.в.ст.

С₁ – абсолютна швидкість потоку рідини на вході в насос, м/с

g – прискорення вільного падіння, м²/с

h_вс – втрати напору у всмоктувальній лінії

1.2.10. Вплив частоти обертання робочого колеса на параметри роботи насоса.

Продуктивність пожежного відцентрового насосу змінюється пропорційно частоті обертання робочого колеса:

(1.2.18)

де Q₁ – продуктивність насоса при кількості обертів валу насоса n₁, л/с

Q_2,3,4,5,6 – продуктивність насоса при кількості обертів валу насоса n_2,3,4,5,6, л/с

n₁ – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n_2,3,4,5,6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв

Напір, що розвивається насосом, змінюється пропорційно квадрату частоти обертання робочого колеса:

(1.2.19)

де Н₁ – напір насоса при кількості обертів валу насоса n₁, м.в.ст.

Н_2,3,4,5,6 – напір насоса при кількості обертів валу насоса n_2,3,4,5,6, м.в.ст.

n₁ – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n_2,3,4,5,6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв

Потужність, яка споживається насосом, змінюється пропорційно кубу частоти обертання робочого колеса:

(1.2.20)

де N₁ - потужність насоса при кількості обертів валу насоса n₁, Вт

N_2,3,4,5,6 – потужність насоса при кількості обертів валу насоса n_2,3,4,5,6, Вт

n₁ – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n_2,3,4,5,6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв

1.2.11. Визначення продуктивності Q_2,3,4,5,6 при різних режимах роботи насоса n_2,3,4,5,6.

(1.2.21)

де Q₁ – продуктивність насоса при кількості обертів валу насоса n₁, л/с

n₁ – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n_2,3,4,5,6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв

1.2.12. Визначаємо напір на насосі Н_2,3,4,5,6 при різних режимах роботи насоса n_2,3,4,5,6.

(1.2.22)

де Н₁ – напір насоса при кількості обертів валу насоса n₁, м.в.ст.

n₁ – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n_2,3,4,5,6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв

1.2.13. Визначаємо споживану потужність Nсп_2,3,4,5,6 при різних режимах роботи насоса n_2,3,4,5,6.

(1.2.23)

де N₁ – споживана потужність насоса при кількості обертів валу насоса n₁, кВт.

n₁ – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n_2,3,4,5,6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв.

ПРИКЛАД ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКІВ ЗАДАЧІ №1

1.3.1. Визначення абсолютних швидкостей потоку рідини на вході в насос і на виході з насоса:

- на вході

- на виході

де Q – продуктивність насоса, м3/с dвс – діаметр всмоктувального патрубка, м dнп – діаметр напірного патрубка, м

1.3.2. Визначення напору, що розвиває в заданих умовах насос за показами мановакууметрів низького та високого тисків.

де р_н – тиск рідини у всмоктувальній порожнині насоса, Н/м²

р_в – тиск рідини у напірній порожнині насоса, Н/м²

∆z – вертикальна геометрична віддаль між точками під’єднання мановакууметрів високого і низького тисків, м

ρ – густина перекачувальної рідини, кг/м³

g – прискорення вільного падіння, м²/с

С₁ – абсолютна швидкість потоку рідини на вході в насос, м/с

С₂ – абсолютна швидкість потоку рідини на виході з насосу, м/с

1.3.3. Визначення втрат напору у всмоктувальній та напірній лініях

де S_вс та S_н – коефіцієнти опору ліній всмоктування та нагнітання (Додаток А)

Q – кількість рідини, що входить та виходить із насосу, м³/с

n_р – кількість рукавів

1.3.4. Визначення ефективної потужності пожежного насоса.

де ρ – густина перекачувальної рідини, кг/м³

g – прискорення вільного падіння, м²/с

Q – продуктивність насоса, м³/с

Н – висота підйому рідини (напір на насосі), м.в.ст.

1.3.5. Визначення повного ККД насосу при номінальних режимах роботи двигуна.

де η_о, η_г, η_м – ККД об’ємний, гідравлічний та механічний

Об’ємний ККД визначають за формулою:

де Q – кількість рідини, що виходить із насосу, л

Q + Q_{о –} кількість рідини, що входить у насос, л

Q_о – об’ємні втрати (витікання) рідини в насосі, л

Гідравлічний ККД вираховують за формулою:

де Н – дійсний напір насосу, м.в.ст.

Н + Н_г – теоретичний напір насосу, м.в.ст.

Н_г – втрати напору на подолання гідравлічних опорів, м.в.ст.

Механічний ККД визначають за формулою:

де N_к – ефективна потужність насосу, кВт

N_к + N_м – потужність на валу насосу, кВт

N_м – втрати потужності на тертя в підшипниках і сальниках насосу, кВт

1.3.6. Визначення потужності, яка використовується насосом (споживана потужність).

де N_к – ефективна (корисна) потужність насосу, кВт

η – повний коефіцієнт корисної дії

1.3.7. Визначення вакууметричної та геометричної висоти всмоктування при заданому режимі роботи насоса.

Вакууметричну висоту всмоктування визначають за формулою:

де р_б – барометричний тиск, м.в.ст. (додаток Б)

ρ – густина рідини, кг/м³

g – прискорення вільного падіння, м²/с

p_н – тиск рідини у всмоктувальній порожнині насоса, м.в.ст.

Геометричну висоту всмоктування визначають за формулою:

де Н_в – вакууметрична висота всмоктування, м.в.ст.

С₁ – абсолютна швидкість потоку рідини на вході в насос, м/с

g – прискорення вільного падіння, м²/с

h_вс – втрати напору у всмоктувальній лінії

1.3.8. Визначення продуктивності Q_2,3,4,5,6 при різних режимах роботи насоса n_2,3,4,5,6.

Визначення продуктивності насоса Q₂ при кількості обертів валу насоса 1610 об/хв.

Визначення продуктивності насоса Q3 при кількості обертів валу насоса 1680 об/хв. Визначення продуктивності насоса Q4 при кількості обертів валу насоса 1750 об/хв. Визначення продуктивності насоса Q5 при кількості обертів валу насоса 1790 об/хв. Визначення продуктивності насоса Q6 при кількості обертів валу насоса 1840 об/хв.

де Q₁ – продуктивність насоса при кількості обертів валу насоса n₁, л/с

n₁ – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв.

n_2,3,4,5,6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв.

Рис.1.1. Графічна залежність продуктивності насосу від зміни режимів роботи двигуна

1.3.9. Визначення напору на насосі Н_2,3,4,5,6 при різних режимах роботи насоса n_2,3,4,5,6.

Визначення напору на насосі Н₂ при кількості обертів валу насоса 1610 об/хв..

Визначення напору на насосі Н3 при кількості обертів валу насоса 1680 об/хв.

Визначення напору на насосі Н4 при кількості обертів валу насоса 1750 об/хв. Визначення напору на насосі Н5 при кількості обертів валу насоса 1790 об/хв. Визначення напору на насосі Н6 при кількості обертів валу насоса 1840 об/хв.

де Н₁ – напір насоса при кількості обертів валу насоса n₁, м.в.ст.

n₁ – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв.

n_2,3,4,5,6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв.

Рис.1.2. Графічна залежність напору на насосі від зміни режимів роботи двигуна

1.3.10. Визначення споживаної потужності Nсп_2,3,4,5,6 при різних режимах роботи насоса n_2,3,4,5,6.

Визначення споживаної потужності Nсп₂ при кількості обертів валу насоса 1610 об/хв.

Визначення споживаної потужності Nсп3 при кількості обертів валу насоса 1680 об/хв. Визначення споживаної потужності Nсп4 при кількості обертів валу насоса 1750 об/хв. Визначення споживаної потужності Nсп5 при кількості обертів валу насоса 1790 об/хв. Визначення споживаної потужності Nсп6 при кількості обертів валу насоса 1840 об/хв.

де N₁ – споживана потужність насоса при кількості обертів валу насоса n₁, кВт.

N₁ – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв.

n_2,3,4,5,6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв.

50,0

45,0

40,0

35,0

30,0

25,0

Рис.1.3. Графічна залежність споживаної потужності насосу від зміни режимів роботи двигуна

ПРИКЛАД ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКІВ ЗАДАЧІ №2

1.4.1. Визначення продуктивності відцентрового пожежного насоса

де D_к – діаметр робочого колеса, м

b_к – ширина каналу робочого колеса на виході, м

- коефіцієнт обмеження потоку на виході з колеса (2.3)

– радіальна швидкість рідини на виході з насоса, м/с (2.2)

– об‘ємний ККД насосу

Радіальна швидкість рідини на виході з насоса визначається:

де w – відносна швидкість потоку рідини, м/с

β_л – вихідний кут лопатей робочого колеса

Коефіцієнт обмеження потоку на виході з колеса визначається

де D_к – діаметр робочого колеса, мм

β_л – вихідний кут лопатей робочого колеса

δ – товщина лопаті робочого колеса, мм

z – кількість лопатей робочого колеса

1.4.2. Визначення абсолютної швидкості потоку рідини на вході та виході з насоса:

- на вході

- на виході

де Q – продуктивність насоса, м3/с dвс – діаметр всмоктувального патрубка, м dнп – діаметр напірного патрубка, м

1.4.3. Визначення осьового навантаження F_a на підшипники вала робочого колеса за умови відсутності розвантажувальних отворів:

де D_м - діаметр маточини робочого колеса, м

D_у - середній діаметр ущільнень робочого колеса, м

Р₂ – абсолютний тиск на виході з насоса з урахуванням атмосферного тиску, Н/м²

Р₁ – абсолютний тиск на вході в насос з урахуванням атмосферного тиску, Н/м²

Визначення абсолютних тисків на вході Р₁ та на виході Р₂ з насоса з урахуванням атмосферного тиску:

де р_н – тиск рідини у всмоктувальній порожнині насоса, МПа

де р_в – тиск рідини у напірній порожнині насоса, МПа

1.4.4. Визначення напору, що розвиває в заданих умовах насос за показами мановакууметрів низького та високого тисків.

при dвс = dнп

де р_н – тиск рідини у всмоктувальній порожнині насоса, Н/м²

р_в – тиск рідини у напірній порожнині насоса, Н/м²

∆z – вертикальна геометрична віддаль між точками під’єднання мановакууметрів високого і низького тисків, м

ρ – густина перекачувальної рідини, кг/м³

g – прискорення вільного падіння, м²/с

С₁ – абсолютна швидкість потоку рідини на вході в насос, м/с

С₂ – абсолютна швидкість потоку рідини на виході з насосу, м/с

1.4.5. Визначення ефективної потужності пожежного насоса.

де ρ – густина перекачувальної рідини, кг/м³

g – прискорення вільного падіння, м²/с

Q – продуктивність насоса, м³/с

Н – висота підйому рідини, м

1.4.6. Визначення сумарного η, гідравлічного та механічного ККД η_г, η_м насосу при номінальних режимах роботи двигуна.

Сумарний ККД визначається:

де η_о, η_г, η_м – ККД об’ємний, гідравлічний та механічний

Гідравлічний ККД визначають:

де Н – дійсний напір насосу, м.в.ст.

Н + Н_г - теоретичний напір насосу, м.в.ст.

Н_г - втрати напору на подолання гідравлічних опорів, м.в.ст.

Механічний ККД визначають:

де N_к – ефективна потужність насосу (робочого колеса), кВт

N_к + N_м - потужність на валу насосу, кВт

N_м - втрати потужності на тертя в підшипниках і сальниках насосу, кВт

1.4.7. Визначення потужності, яка використовується насосом (споживану потужність).

де N_к – ефективна (корисна) потужність насосу, кВт

η – повний коефіцієнт корисної дії

1.4.8. Визначення втрат напору у всмоктувальній та напірній лініях

де S_вс та S_н – коефіцієнти опору ліній всмоктування та нагнітання (Додаток А)

Q - кількість рідини, що входить та виходить із насосу, м³/с

n_р – кількість рукавів

1.4.9. Визначення вакууметричної та геометричної висоти всмоктування при заданому режимі роботи насоса.

де р_б – барометричний тиск, м.в.ст. (додаток Б)

ρ – густина рідини, кг/м³

g – прискорення вільного падіння, м²/с

p_н – тиск рідини у всмоктувальній порожнині насоса, м.в.ст.

Геометричну висоту всмоктування визначають за формулою:

де Н_в – вакууметрична висота всмоктування, м.в.ст.

С₁ – абсолютна швидкість потоку рідини на вході в насос, м/с

g – прискорення вільного падіння, м²/с

h_вс – втрати напору у всмоктувальній лінії

1.4.10. Визначення продуктивності Q_2,3,4,5,6 при різних режимах роботи насоса n_2,3,4,5,6.

Визначення продуктивності насоса Q₂ при кількості обертів валу насоса 1610 об/хв.

Визначення продуктивності насоса Q3 при кількості обертів валу насоса 1680 об/хв.

Визначення продуктивності насоса Q4 при кількості обертів валу насоса 1750 об/хв.

Визначення продуктивності насоса Q5 при кількості обертів валу насоса 1790 об/хв.

Визначення продуктивності насоса Q6 при кількості обертів валу насоса 1840 об/хв.

де Q₁ – продуктивність насоса при кількості обертів валу насоса n₁, л/с

n₁ – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n_2,3,4,5,6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв

Рис.1.4. Графічна залежність продуктивності насосу від зміни режимів роботи двигуна

1.4.11. Визначення напору Н_2,3,4,5,6 при різних режимах роботи насоса n_2,3,4,5,6.

Визначення напору Н₂ при кількості обертів валу насоса 1610 об/хв.

Визначення напору Н3 при кількості обертів валу насоса 1680 об/хв. Визначення напору Н4 при кількості обертів валу насоса 1750 об/хв. Визначення напору Н5 при кількості обертів валу насоса 1790 об/хв. Визначення напору Н6 при кількості обертів валу насоса 1840 об/хв.

де Н₁ – напір насоса при кількості обертів валу насоса n₁, м.в.ст.

n₁ – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n_2,3,4,5,6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв

Рис.1.5. Графічна залежність напору на насосі від зміни режимів роботи двигуна

1.4.12. Визначення споживаної потужності Nсп_2,3,4,5,6 при різних режимах роботи насоса n_2,3,4,5,6.

Визначення споживаної потужності Nсп₂ при кількості обертів валу насосу 1610 об/хв.

Визначення споживаної потужності Nсп3 при кількості обертів валу насосу 1680 об/хв.

Визначення споживаної потужності Nсп₄ при кількості обертів валу насосу 1750 об/хв.

Визначення споживаної потужності Nсп₅ при кількості обертів валу насосу 1790 об/хв.

Визначення споживаної потужності Nсп₆ при кількості обертів валу насосу 1840 об/хв.

де N₁ – споживана потужність насоса при кількості обертів валу насоса n₁, кВт.

n₁ – початкова кількість обертів валу насоса, об/хв

n_2,3,4,5,6 – кількість обертів валу насосу при різних режимах роботи двигуна, об/хв.

30,0

25,0

20,0

15,0

10,0

5,0

Рис.1.6. Графічна залежність споживаної потужності насоса від зміни режимів роботи двигуна

Додаток 1.А – Коефіцієнти опору рукавних ліній

Рукава	Діаметр напірних рукавів, мм					Діаметр всмоктувальних рукавів, мм
	51	66	77	89	125		200
Прогумовані Не прогумовані	0,15 0,30	0,035 0,077	0,015 0,030	0,004 -	0,0002		0,00008

Додаток 1.Б – Барометричний тиск

Висота над рівнем моря, м	-60	0	100	200	300	400	500	600	700	800	900	1000	1500
Атмосферний тиск, м.в.ст.	11,3	10,3	10,2	10,1	10	9,8	9,7	9,6	9,5	9,4	9,3	9,2	8,6

РОЗДІЛ 2. РОЗРАХУНОК ВИТРАТ ПАЛИВА І МАСТИЛЬНИХ МАТЕРІАЛІВ НА АВТОМОБІЛЬНОМУ ТРАНСПОРТІ ТА ОФОРМЛЕННЯ ОБЛІКОВИХ ДОКУМЕНТІВ

Таблиця 2.1.