Определение полезной мощности насоса

Устройство и работа гидравлических машин основана на использовании принципов гидравлики. Гидравлические машины это такие, в которых основным рабочим телом является жидкость.

По своему назначению в зависимости от характера происходящих в них энергетических процессов гидравлические машины можно разделить на две большие группы: гидравлические двигатели и насосы.

Гидравлические двигатели служат для преобразования гидравлической энергии потока жидкости в механическую энергию, получаемую на валу двигателя и используемую в дальнейшем для различных целей, в основном для привода различных машин.

Насосами называются гидравлические машины для перемещения жидкостей путем повышения энергии рабочей среды. Механическая энергия, подводимая к насосам от двигателей, приводящих эти машины в действие, преобразуется в них в гидравлическую энергию жидкости.

По принципу действия различают гидравлические машинылопастного типа (центробежные насосы, турбины) и машины, действующие по принципу вытеснения жидкости твердым телом (поршневые насосы).

Полезная мощность-работа, потребляемая насосом в единицу времани.

Полезная работа, потребляемая насосом в единицу времени (мощность) будет равна:

N= γ·Q·H (кВт) (1 кВт=1, 36 л.с.)

где γ – удельный вес жидкости, γ = ρ·g;

Q – производительность насоса, т.е. расход жидкости, подаваемой насосом в трубопровод;

Н – полный (манометрический) напор.

Действительная мощность, потребляемая насосом и подводимая к нему от двигателя, будет больше полезной мощности ввиду неизбежных потерь энергии в насосе. В формуле для определения полезной мощности насоса Н=Ннас, тогда Nнас= , где определяется по формуле:

где Н-высота подъема, т.е. Н=Н2·αi. Для практических расчетов принимаем αi=1. Индекс «в» на всасывающей линии, «н» - на нагнетательной линии.

Nнас=

Результаты расчетов заносим в таблицу:

Значение Nнас, кВт

6,86

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В ряде участков гидравлической установки режим течения жидкости – турбулентный, в результате мы имеем большие потери напора. Основной расчетной формулой для потерь напора при турбулентном течении в круглых трубах является формула Дарси-Вейсбаха. Эта формула применима, как при турбулентном режиме течения, так и при ламинарном, различие заключается лишь в значениях коэффициента. В турбулентном потоке при Re > Reкр потери напора на трение по длине значительно больше, чем при ламинарном. Если при ламинарном течении потеря напора на трение возрастает пропорционально скорости в первой степени, то при турбулентном заметен скачек сопротивления по закону, близкому к параболе второй степени/

Как мы уже отметили, при турбулентном режиме течения наибольшие градиенты скоростей характерны для пристенного течения, то есть там наибольшие касательные напряжения и, следовательно, наибольшие потери энергии. Величина этих потерь и характер течения зависят от структуры потока в пристенном слое определяемой соотношением толщины этого слоя и средней высоты выступов шероховатости стенки. Если толщина вязкого подслоя больше средней высоты выступов шероховатости, то такие поверхности называются гидравлически гладкими и в этом случае выступы покрываются вязким подслоем и потери энергии по длине практически не зависят от шероховатости. Если толщина меньше высоты, то поверхности называются гидравлически шероховатыми и потери зависят от шероховатости.

К сожалению, для определения коэффициента при турбулентном режиме движения нет теоретических решений и поэтому, он находится по эмпирическим формулам в зависимости от структуры турбулентного потока и от шероховатости стенок, которые характеризуются относительной шероховатостью. Характер влияния этих двух параметров экспериментально исследовал И.Никурадзе в Германии в 1920 года. Никурадзе испытал на сопротивление ряд труб с различной шероховатостью при различных значениях чисел Re.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.Фокеева Л.Х.,Каримова И.М., Хуснуллина Т.А., «Расчет гидравлической циркуляционной установки». Методические пособие по выполнению курсовой работы АГНИ, 2007г.

2.Басиев К.С.,Дмитриев Н.М., Роенберг Г.Д. «Нефтегазовая гидромеханика». Москва-Ижевск: Институт компьютерных исследований,2003.-480 с.

3.Раинкина Л.Н. «Гидромеханика».Москва 2006,РГУ им.Губкина

4. «Общие рекомендации по выполнению курсовых работ, курсового и дипломного проектирования.» –Альметьевск: Альметьевский Государственный Нефтяной Институт,2006.-67 с.

Дата добавления: 2015-11-04