Расчет всасывающего трубопровода

Запишем уравнение Бернули

Па (8)

Где: -атмосферное давление =101325Па

-плотность жидкости

g-ускорение м/с²

h_в-высота всасывания м

v_в-скорость потока жидкости во всасывающем трубопроводе м/с

-коэффициент местных сопротивлений во всасывающем трубопроводе

-поправочный коэффициент

-коэффициент трения жидкости во всасывающем трубопроводе

-Длинна всасывающем трубопроводе м

–диаметр всасывающем трубопроводе м

-расчет выполняется в диапазоне 0 ̶ +80^оС и интервалом 20^оС

Для удобств расчета составим таблицу-1. По рис40-41 [1.стр135-137] определяем плотность и вязкость рабочей жидкости для всех указанных температур.

Расчет давления для масла МГ-20

Расчет выполняем, начиная с температуры 0^о С

Число Рейнольдса определим по формуле:

При t_ж= 0^оС:

При t_ж= 20^оС:

При t_ж= 40^оС:

При t_ж= 60^оС:

При t_ж= 80^оС:

Результаты расчета занесем в таблицу-1.Режим течения жидкости пи всех температурах будет ламинарный. По формуле определим коэффициент трения для всех температур

При t= 0^оС

При t_ж= 0^оС:

При t_ж= 20^оС:

При t_ж= 40^оС:

При t_ж= 60^оС:

При t_ж= 80^оС:

Зависимость давления во всасывающей камере шестеренного насоса от температуры масла МГ-20

Таблица1

Параметры	Температура рабочей жидкости оС
V, м2/с*10-6				18,5	10,8
,
	4,05	0,82	0,23	0,1	0,06
Re	18,5	91,4
b			1,5
Pв,Мпа h=+0.5м	39078,8	71061,6	102126,6
Pв,Мпа h=-0.5м	30356,8	62388,6	93623,7	96582,1

Поправочный коэффициент b_в определим по графику зависимости поправочного коэффициента b от числа Рейнольдса. Результаты занесем в таблицу.

Теперь найдем Р_в по формуле Бернулли при высоте всасывания 0,5м

Па

При t_ж=0^оС:

Па

При t_ж=20^оС:

Па

При t_ж=40^оС:

Па

При t_ж=60^оС:

Па

При t_ж=80^оС:

Па

Затем найдем Р_в по формуле Бернулли при высоте всасывания -0,5

При t_ж=0^оС:

Па

При t_ж=20^оС:

Па

При t_ж=40^оС:

Па

При t_ж=60^оС:

Па

При t_ж=80^оС:

Па

Зависимость давления во всасывающей камере шестеренного насоса от температуры зимнего масла М-8В₂

Число Рейнольдса определим по формуле:

При t_ж= 0^оС:

При t_ж= 20^оС:

При t_ж= 40^оС:

При t_ж= 60^оС:

При t_ж= 80^оС:

Результаты расчета занесем в таблицу 2. Режим течения жидкости пи всех температурах будет ламинарный. По формуле определим коэффициент трения для всех температур

При t= 0^оС

При t_ж= 0^оС:

При t_ж= 20^оС:

При t_ж= 40^оС:

При t_ж= 60^оС:

При t_ж= 80^оС:

Зависимость давления во всасывающей камере шестеренного насоса от температуры масла М-8В₂

Таблица2

Параметры	Температура рабочей жидкости оС
V, м2/с*10-6
,
	1,5	0,42	0,16	0,076	0,064
Re		177,8		984,6
b			1,8
Pв,Мпа h=+0.5м			104746,2	105069,5	105042,5
Pв,Мпа h=-0.5м	81176,7		96024,2	96543,5	96663,5

Поправочный коэффициент b_в определим по графику зависимости поправочного коэффициента b от числа Рейнольдса. Результаты занесем в таблицу.

Теперь найдем Р_в по формуле Бернулли при высоте всасывания 0,5м

Па

При t_ж=0^оС:

Па

При t_ж=20^оС:

Па

При t_ж=40^оС:

104746,2Па

При t_ж=60^оС:

Па

При t_ж=80^оС:

105042,5Па

Затем найдем Р_в по формуле Бернулли при высоте всасывания -0,5

При t_ж=0^оС:

Па

При t_ж=20^оС:

Па

При t_ж=40^оС:

Па

При t_ж=60^оС:

Па

При t_ж=80^оС:

96663,5Па

На основании полученных таблиц строим график для летнего и зимнего масла, при высоте всасывания h=+0,5 м и h=- 0,5 м. Чтобы найти температуру, до которой насос работает в бескавитационном режиме, проведем линию параллельную оси абсцисс на расстоянии 0,07Мпа от начало координат. Пересечение этой линии покажет температуру до которой можно эксплуатировать насос. При более низких температурах работать не рекомендуется.

График. Зависимость давления во всасывающей камере шестеренного насоса от температуры

2.6Расчет потерь давления в напорной и сливной гидролиниях .

Путевые и местные потери давления определяем по формулам.

Путевые потери находим следующим образом.

,Па

Где: -коэффициенты трения жидкости в напорной и сливной гидролиниях.

-плотность жидкости кг/м³

I_н I_с –длины напорной и сливной гидролиний,м

d_н d_с-диаметры напорной и сливной гидролиний,м

v_н v_c-скорость потока жидкости в напорной и сливной гидролиний м/с.

Как и при расчете давления во всасывающем трубопроводе, начертим таблицу, в которую занесем все переменные параметры,

полученные из графиков и расчетов

Число Рейнольдса определим по формуле:

t=0^оС;

t=20^оС

t=40^оС

t=60^оС

t=80^оС

t=0^оС:

t=20^оС:

t=40^оС:

t=60^оС:

t=80^оС:

Вычисляем коэффициент трения жидкости в напорного и сливного трубопровода.

При t=0^оС:

При t=+80^оС:

При t=0^оС

При t=20^оС

При t=40^оС

При t=60^оС

При t=80^оС

При t=0^оС

При t=20^оС

При t=40^оС

При t=60^оС

При t=80^оС

По графику рис 90 [1.стр275] находим поправочные коэффициенты дла напорного и сливного трубопровода и результаты записываем в таблицу-3.

Местные потери давления в напорном и сливном трубопроводе находим из выражения

Где; -коэффициенты местных сопротивлений в напорном и сливном трубопроводах.

- поправочные коэффициенты, учитывая влияние вязкости жидкости на мастные потери давления в напорном и сливном трубопроводах.

v_н v_с-скорость потока жидкости в напорном и сливном трубопроводах м/с

ρ-плотность жидкости.

Рассчитываем местные потери давления в напорной трубопроводе

При t=0^оС

Па=0,2МПа

При t=20^оС

Па=0,056МПа

При t=40^оС

Па=0,022МПа

При t=60^оС

12337Па=0,012МПа

При t=80^оС

Па=0,012Мпа

Рассчитаем путевые потери давления в напорном трубопроводе

,Па

При t=0^оС

=3,1МПа

При t=20^оС

=0,31МПа

При t=40^оС

=0,08МПа

При t=60^оС

=0,03

При t=80^оС

=0,028Мпа

Рассчитываем местные потери давления в напорном и сливном трубопроводе

При T=0^оС

При T=20^оС

При T=40^оС

При T=60^оС

При T=80^оС

Зависимость потерь давления в гидросистеме прижимного вала.(летнее масло МГ- 20)

Таблица-3

Параметры	Температура рабочей жидкости оС
	+20	+40	+60	+80
V, м2/с*10-6				18,5	10,8
,
		0, 4	0, 1	0,05	0,04
		0,6	0,2	0,08	0,05
Reн
Reс
bн			1,7
bс			1,8
МПа	3,1	0,31	0,08	0,03	0,028
МПа	0,2	0,056	0,022	0,012	0,012
МПа	3,3	0,37	0,1	0,042	0,04

Рассчитаем потери давления для зимнего масла М-8В₂.

Число Рейнольдса определим по формуле:

t=0^оС;

t=20^оС

t=40^оС

t=60^оС

t=80^оС

t=0^оС:

t=20^оС

t=40^оС

t=60^оС

t=80^оС

Вычисляем коэффициент трения жидкости в напорного и сливного трубопровода.

При t=0^оС:

При t=+80^оС:

При t=0^оС

При t=20^оС

При t=40^оС

При t=60^оС

При t=80^оС

При t=0^оС

При t=20^оС

При t=40^оС

При t=60^оС

При t=80^оС

По графику рис 90 [1.стр275] находим поправочные коэффициенты дла напорного и сливного трубопровода и результаты записываем в таблицу-3.

Местные потери давления в напорном и сливном трубопроводе находим из выражения

Где; -коэффициенты местных сопротивлений в напорном и сливном трубопроводах.

- поправочные коэффициенты, учитыва я влияние вязкости жидкости на мастные потери давления в напорном и сливном трубопроводах.

v_н v_с-скорость потока жидкости в напорном и сливном трубопроводах м/с

ρ-плотность жидкости.

Рассчитываем местные потери давления в напорной трубопроводе

При t=0^оС

Па=0,1МПа

При t=20^оС

Па=0,03МПа

При t=40^оС

14191Па=0,014МПа

При t=60^оС

Па=0,013МПа

При t=80^оС

Па=0,012МПа

Рассчитаем путевые потери давления в напорном трубопроводе

,Па

При t=0^оС

=1,1МПа

При t=20^оС

=0,3МПа

При t=40^оС

=0,1МПа

При t=60^оС

=0,046МПа

При t=80^оС

=0,042Мпа

Рассчитываем местные потери давления в напорном и сливном трубопроводе

При T=0^оС

При T=20^оС

При T=40^оС

При T=60^оС

При T=80^оС

Таблица-4

Параметры	Температура рабочей жидкости оС
	+20	+40	+60	+80
V, м2/с*10-6
,
	0,74	0,2	0,07	0,03	0,04
	1,1	0,32	0,12	0,05	0,03
Reн	101,3	358,8
Reс	65,8	233,3
bн		2,3
bс			1,5
МПа	1,1	0,3	0,1	0,046	0,042
МПа	0,1	0,03	0,014	0,013	0,012
МПа	1,2	0,33	0,114	0,059	0,054