Построение характеристик насосной установки

Совокупность насоса и переливного клапана называется насосной установкой (НУ). Зависимости давления от расхода называются характеристиками: Построение характеристик насосной установки - student2.ru – насоса, Построение характеристик насосной установки - student2.ru – клапана, Построение характеристик насосной установки - student2.ru – насосной установки. Вначале строятся характеристики насоса и переливного клапана, а затем всей насосной установки.

Характеристики насоса и клапана близки к линейным, поэтому их можно построить по двум точкам.

Для насоса первая точка А на рисунке 2.3 соответствует нулевому значению давления Построение характеристик насосной установки - student2.ru при теоретической подаче насоса, определяемой по формуле

Построение характеристик насосной установки - student2.ru (243,3 см3/с),

вторая точка Построение характеристик насосной установки - student2.ru определяется по объёмному кпд насоса Построение характеристик насосной установки - student2.ru , заданному по условию задачи при давлении Построение характеристик насосной установки - student2.ru ,

Построение характеристик насосной установки - student2.ru .

Для клапана характеристика также линейна и имеет вид

Построение характеристик насосной установки - student2.ru . (2.1)

В качестве первой точки К удобно взять точку при нулевом значении расхода ( Построение характеристик насосной установки - student2.ru ).

Тогда в соответствии с (1.1) Построение характеристик насосной установки - student2.ru . Вторая точка Построение характеристик насосной установки - student2.ru на рисунке 2.3 определяется по формуле (1.1) при произвольном расходе через клапан, например, Построение характеристик насосной установки - student2.ru :

Построение характеристик насосной установки - student2.ru .

По найденным координатам строим характеристики насоса Построение характеристик насосной установки - student2.ru (линия Построение характеристик насосной установки - student2.ru ) и переливного клапана Построение характеристик насосной установки - student2.ru (линия Построение характеристик насосной установки - student2.ru ) на рисунке 2.3. Эти линии можно представить в виде зависимостей давления от расхода, что удобно при использовании прикладной программы Mathcad для решения данной курсовой работы).

Уравнения линий получают из условия подобия треугольников. В качестве примера на рисунке 2.3 рассматривается подобие треугольников Построение характеристик насосной установки - student2.ru и Построение характеристик насосной установки - student2.ru для линии Построение характеристик насосной установки - student2.ru – характеристики насоса:

Построение характеристик насосной установки - student2.ru или Построение характеристик насосной установки - student2.ru .

Откуда

Построение характеристик насосной установки - student2.ru . (2.2)

Аналогичным образом выводится уравнение линии Построение характеристик насосной установки - student2.ru – характеристики клапана

Построение характеристик насосной установки - student2.ru . (2.3)

Для получения характеристики насосной установки, или суммарной характеристики насоса и переливного клапана проводим графическое сложение их характеристик. Поскольку переливной клапан постоянно участвует в работе насосной установки, то характеристика насосной установки будет представлять собой суммарную характеристику, получаемую в соответствии с условием

Построение характеристик насосной установки - student2.ru . (2.4)

Поскольку исходные характеристики – прямые линии, то и суммарная характеристика будет состоять из отрезков прямых линий (ломаная линия Построение характеристик насосной установки - student2.ru на рисунке 2.3). Точка Построение характеристик насосной установки - student2.ru определится на пересечении горизонтали для минимального давления в клапане (точка К) с линией Построение характеристик насосной установки - student2.ru , так как в точке К Построение характеристик насосной установки - student2.ru и в соответствии с (2.4) Построение характеристик насосной установки - student2.ru . Точка С определяется на пересечении с осью давления горизонтали, проходящей через точку Построение характеристик насосной установки - student2.ru – точку пересечения характеристик насоса и клапана (при этом давлении суммарный расход равен нулю Построение характеристик насосной установки - student2.ru ).

Значения давления и расхода в точке Построение характеристик насосной установки - student2.ru , можно определить также аналитически путём совместного решения уравнений (2.2) и (2.3) для линий Построение характеристик насосной установки - student2.ru и Построение характеристик насосной установки - student2.ru . В точке Построение характеристик насосной установки - student2.ru давления насоса и клапана одинаковы Построение характеристик насосной установки - student2.ru Приравнивая правые части уравнений (2.2) и (2.3) и выражая в явном виде расход Построение характеристик насосной установки - student2.ru от известных величин, находим Построение характеристик насосной установки - student2.ru .

Рассматривая подобные треугольники для прямой линии Построение характеристик насосной установки - student2.ru , входящей в состав характеристики насосной установки, можно получить её уравнение в виде

Построение характеристик насосной установки - student2.ru . (2.5)

Для оценки возможного режима течения жидкости в трубопроводе определяем число Re по максимально возможному расходу в нём Построение характеристик насосной установки - student2.ru

Построение характеристик насосной установки - student2.ru ,

что меньше критического значения числа Рейнольдса Построение характеристик насосной установки - student2.ru . Следовательно, в трубопроводе возможен только ламинарный режим течения жидкости.

Наши рекомендации