- •Пташкина-Гирина о.С., Щирый в.Д. Гидравлика
- •Челябинск
- •Введение
- •Раздел 1 Гидравлика
- •Силы, действующие в жидкости
- •2. Физические свойства жидкости
- •2.1. Плотность и удельный вес жидкости
- •2.2. Сжимаемость жидкости
- •2.3. Температурное расширение жидкости
- •2.4. Вязкость жидкостей
- •3. Гидростатика
- •3.1. Свойства гидростатического давления
- •3.2. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (уравнения Леонарда Эйлера)
- •3.3. Основное уравнение гидростатики. Эпюры гидростатического давления
- •3.4. Сила гидростатического давления на плоские поверхности
- •3.5. Сила гидростатического давления, действующая на криволинейные поверхности
- •3.6. Закон Архимеда. Основы теории плавания
- •3.7. Гидростатические машины и механизмы
- •4. Гидродинамика
- •4.1. Основные понятия
- •4.2. Уравнение неразрывности (сплошности)
- •4.3. Уравнение д.Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости. График уравнения д.Бернулли
- •4.4. Уравнение д.Бернулли для элементарной струйки реальной жидкости. График уравнения д.Бернулли
- •4.5. Уравнение д.Бернулли для потока реальной жидкости
- •5. Определение гидравлических потерь
- •5.1. Классификация потерь напора
- •5.2. Основное уравнение равномерного движения
- •5.3. Формулы для определения гидравлических потерь
- •5.4. Режимы движения жидкости. Критерий рейнольдса
- •5.5. Особенности ламинарного режима движения жидкости
- •5.6. Особенности турбулентного режима движения жидкости
- •5.7. Влияние режима движения жидкости и шероховатости на величину коэффициента трения в трубах (график Никурадзе)
- •6. Гидравлический расчет трубопроводов
- •6.1. Классификация трубопроводов
- •6.2. Расходная характеристика трубопровода (модуль расхода)
- •6.3. Гидравлические характеристики трубопроводов
- •6.4. Равномерный путевой расход
- •6.5. Гидравлический удар в трубопроводах. Гидравлический таран
- •7. Истечение жидкости из отверстий и насадков
- •7.1. Истечение жидкости из малого отверстия в тонкой стенке
- •7.2. Истечение жидкости через насадки
- •8. Гидравлическое моделирование
- •8.1. Сущность моделирования
- •8.2. Основные законы гидродинамического подобия. Критерий подобия Ньютона
- •8.3. Критерий подобия Рейнольдса, Фруда, Эйлера, Вебера
- •Раздел 2 Гидравлические машины
- •9. Насосы
- •9.1. Классификация насосов
- •9.2. Основные параметры насосов
- •9.2.1. Напор, развиваемый насосом
- •9.2.2. Мощность и кпд насоса
- •9.3. Область применения насосов
- •10. Динамические насосы
- •10.1. Центробежные насосы
- •10.1.1. Схема устройства и принцип действия
- •10.1.2. Основное уравнение центробежного насоса
- •10.1.3. Подача центробежного насоса
- •10.1.4. Теоретические характеристики центробежного насоса
- •10.1.5. Действительная характеристика центробежного наоса
- •10.1.6. Универсальные характеристики центробежного насоса
- •10.1.7. Процесс всасывания и явление кавитации в центробежном насосе
- •10.1.8. Законы пропорциональности центробежного насоса
- •10.1.9. Работа центробежного насоса на сеть
- •10.1.10. Регулирование работы центробежного насоса
- •10.1.11. Совместная работа центробежных насосов
- •10.1.12. Центробежные насосы специального назначения
- •10.2. Насосы трения
- •10.2.1. Вихревые насосы
- •10.2.2. Струйные насосы
- •10.2.3. Воздушные насосы
- •10.2.4. Шнековые насосы
- •10.2.5. Дисковые насосы
- •10.2.6. Лабиринтные насосы
- •10.2.7. Вибрационные насосы
- •11. Объемные насосы
- •11.1. Возвратно-поступательные насосы
- •11.2. Роторные насосы
- •Раздел 3 гидравлическиЙ привод
- •12. Классификация
- •13. Объемный гидропривод
- •13.1. Функциональная схема
- •13.2. Принципиальная схема гидропривода
- •13.3. Область применения объемных гидроприводов
- •13.4. Достоинства и недостатки объемных гидроприводов
- •13.5. Требования к рабочей жидкости
- •13.6. Объемный гидропривод возвратно-поступательного движения
- •13.7. Принцип расчета гидропривода
- •13.8. Объемный гидропривод вращательного движения
- •13.9. Регулирование скорости гидропривода
- •13.9.1. Объемное регулирование
- •13.9.2. Дроссельное регулирование
- •13.10. Следящий гидропривод
- •14. Гидролинии, гидроемкости, фильтры
- •Раздел 4 сельскохозяйственное водоснабжение
- •15. Системы водоснабжения. Классификация.
- •Слово о воде
- •16. Водоснабжение из поверхностных источников
- •17. Водоснабжение из подземных источников
- •18. Водонапорные и регулирующие устройства
- •19. Требования, предъявляемые к качеству хозяйственно–питьевой воды. Методы улучшения качества воды
- •20. Основные данные для проектирования водопроводной сети
- •Раздел 5 Водоотведение
- •21. Основы канализации
- •22. Уловители нефтепродуктов
- •Литература
- •Содержание
10.2.5. Дисковые насосы
Это насос трения, в котором жидкая среда перемещается через рабочее колесо от центра к периферии.
Наиболее типичными насосами трения являются именно дисковые насосы. Эти насосы весьма просты по устройству и обладают некоторыми преимуществами перед насосами других типов. Устройство дискового насоса показано на рис.10.28. Он состоит из нескольких дисков 1, насаженных на вал так, что между дисками образованы полости 3 небольшой ширины. В центре дисков имеются отверстия для поступления жидкости, а в нескольких точках по периферии диска скреплены стяжками 4. При вращении ротора насоса жидкость, находящаяся в зазоре между дисками, закручивается ими за счет сил трения, и энергия от рабочего колеса передается перекачиваемой жидкости. В спиральном 5 и коническом 6 диффузорах кинетическая энергия преобразуется в потенциальную, т.е. энергию давления.
Рис. 10.28
К достоинствам дисковых насосов относятся возможность перекачивания высоковязких жидкостей, а также жидкостей с включением мелких абразивных примесей; простота конструкции; высокие кавитационные качества и малошумность.
Дисковые насосы могут найти применение и как вакуум–насосы для перекачивания абразивных жидкостей, а также как малошумные лабораторные микронасосы.
10.2.6. Лабиринтные насосы
Лабиринтные насосы по принципу действия близки к вихревым. Такой насос в основном состоит из цилиндрического шнека и обоймы корпуса. На этих элементах насоса имеются винтовые каналы противоположного направления. При вращении ротора насоса с гребня канала срываются вихри, в результате чего жидкость увлекается по винтовым каналам обоймы по направлению к напорному патрубку насоса. КПД этих насосов составляет 0,30…0,35. При малой подаче (2…4 м3/ч) они способны развивать значительные напоры. Детали проточной части этих насосов изготавливают из коррозионно стойких материалов. Они находят применение в химической промышленности, могут быть использованы и для подачи реагентов в системах водоподготовки и очистки сточных вод.
10.2.7. Вибрационные насосы
Вибрационные насосы (по ГОСТу) относятся к насосам трения, в которых жидкая среда перемещается в процессе возвратно–поступательного движения. В них используются инерционные свойства поднимаемой жидкой среды. Рабочим органом является клапан–поршень, имеющий возвратно–поступательное движение и приводимый в действие механическим вибратором. Поднимаемой жидкости сообщаются колебательные движения путем создания клапаном–поршнем попеременных усилий сжатия и разрежения, благодаря чему в жидкости возникают инерционные силы и она поднимается. Имеется несколько типов насосов, отличающихся конструктивным устройством. по расположению вибраторов различают насосы с погружным и поверхностным вибратором.
Вибрационный водоподъемник с погружным вибратором представлен на рис. 10.29. При нормальной работе насос подает 1 м3/ч воды при напоре 20 м. Максимальный напор 30 м при подаче 0,15…0,20 л/с, максимальная подача 0,9 л/с при напоре 1 м, максимальная мощность насоса 250 Вт.
Вибрационный водоподъемник с поверхностным вибратором показан на рис.10.30. источником колебания служит электромагнитный вибратор, питаемый от однофазной сети переменного тока 220 В (50 Гц) через селеновый выпрямитель. Подача насоса 1 л/с при напоре 25 м, частоте колебаний 3000 в минуту и потребляемой мощности 700 Вт.
Недостатки вибрационных насосов – невысокий КПД (0,20..0,35) и малая подача.
Рис. 10.29. Вибрационный насос с погружным вибратором (НЭБ-1/20): 1 - клапан обратный; 2 - рабочий орган (поршень); 3 - шток; 4, 6, 9, 11 - корпусные детали; 5 - диафрагма; 7 - амортизатор; 8 - якорь; 10 - электромагнит (катушки с сердечником); 12 - гибкий шланг
|
|
Рис. 10.30. Вибрационный насос с поверхностным вибратором ВПУ-1:1 - обсадная труба скважины; 2 - нижний обратный клапан; 3 - водоподъемные трубы; 4 - амортизатор пружинный; 5 - вибратор
|