- •Министерство сельского хозяйства
- •Введение
- •1 Общие сведения о жидкостях, методах расчета и обработки результатов измерений
- •Практическое занятие «физико-механические свойства жидкостей» Основные сведения
- •Примеры расчетов
- •1.2 Практическое занятие «Измерение гидравлических параметров и их обработка» Основные сведения
- •Прямые и косвенные измерения
- •Погрешности измерений
- •Правила округления чисел при измерении физических величин
- •Графическое оформление результатов измерения
- •2 Гидростатика
- •Лабораторное занятие «Измерение давления» Основные сведения
- •Порядок выполнения работы
- •2.2 Практическое занятие «Эпюры гидростатического давления» Основные сведения
- •Пример расчета
- •2.3 Практическое занятие «Сила давления на плоскую поверхность» Основные сведения
- •2.4 Практическое занятие «Сила давления на криволинейную поверхность» Основные сведения
- •Пример расчета
- •2.5 Практическое занятие «Расчет устройств, основанных на законах гидростатики» Основные сведения
- •Примеры расчетов
- •2.5 Практическое занятие «Относительный покой жидкости» Основные сведения
- •Примеры расчетов
- •3 Гидродинамика
- •3.1 Лабораторное занятие «измерение расхода жидкости» Основные сведения
- •Порядок выполнения работы
- •3.2 Лабораторное занятие «Исследование режимов движения жидкости» Основные сведения
- •Порядок выполнения работы
- •3.3 Лабораторное занятие «Опытная иллюстраций уравнения бернулли» Основные сведения
- •Порядок выполнения работы
- •3.4 Лабораторное занятие «Определение коэффициентов, характеризующих гидравлическое трение»» Основные сведения
- •Порядок выполнения работы
- •3.5 Лабораторное занятие «Местные сопротивления» Основные сведения
- •Порядок выполнения работы
- •3.6 Практическое занятие «Расчет короткого трубопровода» Основные сведения
- •Основные расчетные зависимости и параметры
- •Пример расчета
- •3.7 Практическое занятие «Расчет разомкнутой водопроводной сети сельскохозяйственного водоснабжения» Основные сведения
- •Расчет главного направления
- •Расчет отвода
- •Пример расчета
- •3.8 Практическое занятие «Гидравлический удар» Основные сведения
- •Пример расчета
- •3.9 Лабораторное занятие «Истечение жидкости через отверстия и насадки»
- •Основные сведения
- •Истечение через малое круглое отверстие в тонкой стенке при
- •Постоянном напоре
- •Истечение через насадки при постоянном напоре
- •Истечение через отверстия и насадки при переменном напоре
- •Порядок выполнения работы
- •4 Гидравлические машины
- •4.1 Лабораторное занятие «Конструкция и параметры динамических насосов» Центробежные насосы
- •Консольные насосы, тип к или км, гост 22247–76
- •Агрегаты электронасосные центробежные скважинные для воды типа эцв
- •Вихревые насосы типа вк или цвк
- •Центробежные насосы двухстороннего входа, типа д
- •Осевые насосы
- •4.2 Лабораторное занятие «Испытание центробежного насоса» Основные сведения
- •Порядок выполнения работы
- •4.3 Практическое занятие «Расчет насосной установки» Насосная установка и ее параметры
- •Подбор центробежных насосов
- •Пример подбора центробежного насоса
- •5 Сельскохозяйственное водоснабжение
- •5.1 Лабораторное занятие ««Трубопроводы, трубопроводная арматура. Систем водоснабжения» Трубопроводы
- •Виды соединений трубопроводов и арматуры
- •Гидравлическое испытание трубопроводов
- •Трубопроводная арматура
- •5.2 Лабораторное занятие «Гидравлическое испытание трубопроводов» Основные сведения
- •Порядок выполнения работы
- •5.3 Практическое занятие «Расчет сельскохозяйственного водоснабжения» Основные сведения
- •Пример расчета
- •6 Гидравлический привод
- •Выбор схемы циркуляции жидкости
- •Регулирование параметров рабочих органов (выходное звено)
- •Выбор гидродвигателей Гидродвигатели возвратно-поступательного движения (силовые гидроцилиндры)
- •Выбор гидромоторов и определение основных параметров
- •Определение параметров и выбор насоса
- •Совместная работа гидродвигателей и насосов
- •Гидравлический расчет трубопроводов и рвд
- •Расчет гидравлических потерь
- •Расчет мощности и кпд гидропривода
- •Контрольно-регулирующие, направляющие гидроаппараты и вспомогательные элементы. Назначение и классификация гидроаппаратов
- •Предохранительные клапаны
- •Расчет гидравлических клапанов
- •Редукционный клапан
- •Переливной клапан
- •Гидравлические распределители
- •Расчет распределителей
- •Дроссели и регуляторы потока
- •Расчет дросселей и дросселей-регуляторов расхода
- •Фильтры
- •Расчет фильтра
- •Гидробаки и кондиционеры
- •Расчет основных параметров гидробака
- •Теплообменники
- •Делители потока
- •7 Гидротранспорт в сельскохозяйственном производстве
- •7.1 Практическое занятие «Расчет гидротранспортной установки» Общие сведения
- •Классификация и основные параметры гидросмесей
- •Расчет гидротранспорта высоковязких сельскохозяйственных материалов
- •Пример расчета гидротранспортной установки
- •Приложения
- •Литература
- •Содержание
- •Гидравлика и гидромеханизация сельскохозяйственных процессов практикум
- •220023, Г. Минск, пр. Независимости, 99, к. 2
Пример расчета гидротранспортной установки
Исходные данные
Гидротранспортная установка предназначена для подачи корма на свиноферму, количество свиней k = 2 500; кормление двухразовое (n = 2), продолжительность каждого кормления t = 1 ч. Суточный рацион кормления на одно животное включает смесь комбикорма, масса М1= 2,5 кг, и запаренного картофеля, масса М2 = 3,5 кг. Влажность исходных материалов соответственно W1 = 13,5 % и W2 = 80 %. Влажность кормосмеси Wс = 80 %. Длина трубопровода l = 200 м, высота подъема кормосмеси Н = 5 м.
Требуется определить диаметр трубопровода и подобрать насос.
Порядок расчета
1.Определяется масса воды Мв, которую необходимо добавить в исходные материалы для получения необходимой влажности кормосмеси по формуле:
. (7.14)
В данном примере:
2. Вычисляется масса кормосмеси, приходящаяся на одно животное:
q = M1 + М2 + Мв = (2,5 + 3,5 + 8,3) = 14,3 кг.
3. По справочным данным, например, таблица 7.5, находятся параметры, характеризующие физические свойства гидросмеси, или с помощью общеизвестных соотношений: плотность ρ =1070 кг/м3, удельный вес γ = 10,3 кН/м3, динамический (структурный) и кинематический коэффициенты вязкости μ= 0,8 Па · с, υ = 7,6 × 10-4 м2/с, напряжение начального сдвига τ0 = 3,8 Па.
4. Определяется по формуле 7.6 пропускная способность (производительность) гидротранспортной установки:
5. Намечается скорость движения кормосмеси в трубопроводе, при которой отсутствует прилипание смеси к стенкам, а потери давления по возможности минимальны. С учетом сказанного примем υ = 1 м/с = 10 дм/с.
Далее с помощью уравнения неразрывности вычисляется площадь поперечного сечения трубопровода, и затем соответствующий диаметр:
;
d = 0,775 дм = 77,5 мм.
Принимаем ближайшее стандартное значение (приложение 9):
d = 83 мм; S = 0,541 дм2.
6. Применяя уравнение неразрывности, находим фактическую скорость движения кормосмеси в трубопроводе:
7. Находится число Рейнольдса:
,
вычисляется обобщенное число Рейнольдса по формуле (7.8):
определяется коэффициент гидравлического трения:
.
8. Находятся потери давления в трубопроводе по формуле (7.9):
9. Определяется потребное давление насосной установки (7.11):
рг.у = γ · Н + ∆р = 10,3 × 5 м + 765 = 817 кПа ≈ 0,82 МПа.
Таким образом, расчетными параметрами, необходимыми для подбора насоса, являются расход Qр = 4,72 л/с; потребное давление рр = 0,82 МПа; влажность гидросмеси η = 80 %.
10. Выбираем насос IВ 20/10 и строим рабочие характеристики выбранного насоса при влажности кормовой смеси Wс = 80 %, (рисунок 7.9).
11. Строим кривую сопротивления трубопровода гидротранспортной установки, повторив пункты примера 7, 8, 9. Полученные расчеты сводим в таблицу 7.6.
Таблица 7.6 — Параметры, характеризующие гидротранспортную установку
Q, л/с |
3 |
4 |
5 |
Qр = 4,73 |
рг.у, МПа |
0,56 |
0,66 |
0,86 |
0,83 |
12. По рабочей точке насоса с параметрами:
Qр = 4,4 л/с = 0,0044 м3/с, рр = 0,79 МПа = 790 кПа, ηр = 0,62
определяем мощность, необходимую на привод насоса:
Рисунок 7..3 — Схема пневматической установки: 1 — смеситель; 2 — компрессор; 3 — ресивер; 4 — бункер; 5 — кормушка; 6 — кормопровод; 7 — продувочный котел
Рисунок 7.4 — Схема насосной установки: 1 — смеситель; 2 — насос; 3 — кормопровод; 4 — бункер; 5 — кормушка
Рисунок 7.5 — Рабочие характеристики центробежного насоса 4НФ для кормосмеси
Примечание: в % указана влажность кормосмеси
Рисунок 7.6 — Рабочие характеристики насоса 5ФВ-6 для навоза
Примечание: в % указана влажность навоза
Рисунок 7.7 — Напорные характеристики насоса IВ 20/10 для кормосмеси
Примечание: в % указана влажность кормосмеси. Частота вращения вала рабочего колеса n = 1450 мин–1
Рисунок 7.8 — Напорные характеристики насоса IВ 20/5 для кормосмесей
Примечание: в % указана влажность кормосмеси. Частота вращения вала рабочего колеса n = 1450 мин–1
Рисунок 7.9 — Рабочие характеристики насоса IВ 20/10 при влажности кормосмеси Wс = 80 %