Указания к решению задачи № 7
Пользуясь заданными параметрами, построить характеристики насоса, выраженные кривыми:
и
где Hн – напор, развиваемый насосом при заданном расходе Q; – допустимая вакуумметрическая высота всасывания насоса по условию гравитации при заданном расходе. По построенным кривым определить при заданном значении Q величины Hн и .
Напор, развиваемый насосом, расходуется на подъем воды на геометрическую высоту Нг = H + h и преодоление потерь напора во всасывающей и нагнетательной линиях:
,
откуда искомая величина:
,
где h1 и h2 – потери напора во всасывающей и нагнетательной линиях, состоящие из потерь напора по длине и в местных сопротивлениях, м.
Потери
напора
по
длине следует определить по формуле
Дарси:
,
где – гидравлический коэффициент трения; l – длина трубопровода, м; d – диаметр трубопровода, м; – скорость движения воды, м/с.
Гидравлический коэффициент трения λ определяется по формуле Альтшуля:
,
где
– число
Рейнольдса, определяющее режим движения.
Потери в местных сопротивлениях определяются по формуле Вейсбаха – Дарси:
,
где – коэффициент местного сопротивления.
Вакуумметрическая высота всасывания при входе в насос определяется из уравнения Бернулли, составленного для сечений 1–1 и 2–2 (см. рис. 7), приняв за горизонтальную плоскость сравнения сечение 1–1.
Максимальная допустимая геометрическая высота всасывания при заданном расходе определяется по формуле
где
h1
и
– потеря
напора и скоростной напор во всасывающей
линии при заданном расходе;
– допустимая
вакуумметрическая высота всасывания,
определяемая по графику.
Задача № 8. Жидкость плотностью ρ = 900 кг/м3 поступает в левую полость цилиндра через дроссель с коэффициентом расхода μ = 0,62 и диаметром d под избыточным давлением рн, давление на сливе рс (рис. 8). Поршень гидроцилиндра диаметром D под действием разности давлений в левой и правой полостях цилиндра движется слева направо с некоторой скоростью .
Требуется определить значение силы F, преодолеваемой штоком гидроцилиндра диаметром dш при движении его против нагрузки со скоростью . Исходные данные см. табл. 8.
Рис. 8
Таблица 8
Исходные данные |
Последняя цифра шифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
D, мм dш, мм d, мм pн, МПа pс, МПа v, см/с |
70 30 1,2 20 0,3 2 |
50 25 1,5 25 0,5 4,5 |
60 28 2 10 0,6 3 |
80 40 2,2 15 1 3,5 |
90 45 1,8 1,2 0,2 1 |
100 50 2,5 5 0,7 3,5 |
180 90 4,0 13 0,4 2,5 |
200 100 3,5 26 0,1 4 |
140 70 2,8 21 0,7 4,5 |
110 55 2 28 0,8 5 |