Студопедия

Главная страница Случайная страница

Разделы сайта

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






гидролинии, местными гидравлическими сопротивлениями и вязкостью жидкости (наибольшее влияние вязкость оказывает при ламинарном режиме).






Суммарную потерю напора в общем случае удобно выразить формулой:

, (13)

где А и m – коэффициент пропорциональности и показатель степени, учитывающие сопротивление гидролинии.

4. Построение пьезометрической и напорной линии энергии

Для двух сечений потока, соответствующих началу и концу гидролинии, уравнение Д.Бернулли имеет вид:

 

(14)

 

Сумма трех членов:

(15)

 

есть полный напор H, т.е. полный запас удельной энергии жидкости в данном сечении потока, равный сумме удельных энергий потока – потенциальных энергий положения - z, давления – p/ и кинетической энергии - .

С учетом соотношения (15) уравнение Бернулли (14) можно записать в виде:

, (16)

 

 

где - суммарные потери напора по длине потока hl и в местных сопротивлениях – , т.е. удельная механическая энергия, затрачиваемая на преодоление сопротивлений движению жидкости между рассматриваемыми сечениями потока.

Статический напор Hp отличается от полного напора на величину скоростного напора и равен:

, (17)

График полного напора H-H строится по значениям полных напоров в начале и в конце каждого участка гидролинии. Полный напор в сечении 1-1 равен напору насоса Н , см. рис.3

Полный напор в конце участка трубопровода находится из выражения (16),

соответствующему схеме гидропривода на рис.1 при Q =0:

для сечения 2: - ,

для сечения 3: - и т.д. (18)

для участка n: - .

Так как общий запас удельной энергии вдоль потока непрерывно уменьшается, то линия полного напора понижается, а в местах установки гидравлических аппаратов (Р, Ф) она снижается скачком.

График статического напора р-р расположен ниже графика полного напора на величину скоростного напора .

 
 

 


 

       
   
 
 

 


                               
   
 
 
 
       
             
 
 

 


Рисунок 3 - Пример построения графиков удельной энергии

 

Результаты расчетов потерь удельной энергии, полного, скоростного и статического напоров, по которым строятся линии удельных энергий, заносятся в табл.5.

 

Таблица 5

Расчет удельных энергий

Номер участка Полный напор в начале участка Hi(i=1, 2…n), м Потери напора, м Высота скоростного напора , м Статический напор Hpi, м
…… n          

5.Расчёт инерционного напора

Для неустановившегося движения несжимаемой жидкости в жёстких трубах уравнение Д. Бернулли имеет вид:

, (16)

где инерционный напор; для нагнетательной гидролинии при срабатывании распределителя Р1, см. рис.1,

- ускорение движения жидкости на участке гидролинии между сечениями 1 и 2 (см. рис.3); V – скорость движения жидкости в гидролинии; - время изменения скорости V; принять =0, 001с.;

g - ускорение свободного падения;

l - длина участка гидролинии постоянного диаметра от насоса Н до распределителя Р1.

Инерционное изменение давления определяется по формуле: , где плотность минерального масла =900 кг/м .

Если гидролиния состоит из нескольких участков с сечением разных диаметров di и разных длин l i, то инерционный напор для всего трубопровода:

, (20)

где i - номер участка трубопровода постоянного диаметра di;

- ускорение движения жидкости на i-ом участке гидролинии;

Знак инерционного напора соответствует знаку ускорения. При разгоне потока ускорение положительно. При торможении потока ускорение отрицательно.

Значение инерционного напора сравнить с напором насоса на рис.3.

 

 

6.Расчет повышения давления при гидроударе

В рассматриваемой гидросистеме, см. рис.1, гидроудар возникает при срабатывании гидрораспределителей Р1 и Р2. Гидроударом называется резкое изменение давления, вызванное торможением или разгоном потока жидкости. Теория гидроудара, разработанная Н.Е. Жуковским, рассматривает модель сжимаемой жидкости с распределёнными параметрами.

 

Повышение давления при гидроударе, возникающее при срабатывании распределителей Р1 и Р2 определяется зависимостями:

 

, когда ; (21)

, когда , (22) где - повышение давления при прямом гидроударе;

- повышение давления при непрямом гидроударе;

- плотность жидкости, принять для минерального масла 900 кг/м3;

- скорость движения жидкости в гидролинии до срабатывания распределителя;

- длина гидролинии от насоса до распределителя;

-время изменения скорости V, принять =0, 001 сек;

- фаза гидроудара;

- скорость распространения ударной волны;

 

Е-объёмный модуль упругости жидкости; принять для минерального масла гидросистемы Е=1500 МПа;

d- внутренний диаметр гидролинии перед распределителем;

- толщина стенки трубопровода;

-модуль упругости материала гидролинии; принять

для стальной гидролинии 200000 МПа.

Полученные значения ударного повышения давления сравнить с

рабочим давлением насоса.

 

 

7.Исходные данные для расчета, см.рис.1

I вариант:

Q1 = (4 +0.4* N)*10-4 /с; Q2 =(320 -3* N)*10-5 /с;

l 1= 0.2 м + 0.01*N; l 2=2м + 0.1*N; l 3=2.5м + 0.1*N; l 4=3м +0.1*N;

l 5=3.5м +0.1*N; l 6=4м +0.1*N; l 7=5м +0.1*N; Км= 1+0.01*N;

pц =1, 3*107 – N*105 pгм =5, 7*106 + N*105 Па

II вариант:

Q1 =(320 -3* N)*10-5 /с; Q2 = (4 +0.4* N)*10-4 /с;

l 1= 0.2 м + 0.01*N; l 2=2м + 0.1*N; l 3=2.5м + 0.1*N; l 4=3м +0.1*N;

l 5=3.5м +0.1*N; l 6=4м +0.1*N; l 7=5м +0.1*N; Км= 1+0.01*N;

pц =1, 3*107 – N*105 pгм =5, 7*106 + N*105 Па

 

III вариант:

Q1 = (1 +0.1* N)*10-4 /с; Q2 =(120 - N)*10-5 /с;

l 1= 0.2 м + 0.01*N; l 2=2м + 0.1*N; l 3=2.5м + 0.1*N; l 4=3м +0.1*N;

l 5=3.5м +0.1*N; l 6=4м +0.1*N; l 7=5м +0.1*N; Км= 1+0.01*N;

pц =1, 3*107 – N*105 pгм =3*106 +1, 2* N*105 Па

 

IV вариант:

Q1 =(120 - N)*10-5 /с; Q2 = (1 +0.1* N)*10-4 /с;

l 1= 0.2 м + 0.01*N; l 2=2м + 0.1*N; l 3=2.5м + 0.1*N; l 4=3м +0.1*N;

l 5=3.5м +0.1*N; l 6=4м +0.1*N; l 7=5м +0.1*N; Км= 1+0.01*N;

pц =1, 3*107 – N*105 pгм =3*106 +1, 2* N*105 Па

V вариант:

Q1 =(130 - N)*10-5 /с; Q2 = (1, 2 +0.11* N)*10-4 /с;

l 1= 0.2 м + 0.01*N; l 2=2м + 0.1*N; l 3=2.5м + 0.1*N; l 4=3м +0.1*N;

l 5=3.5м +0.1*N; l 6=4м +0.1*N; l 7=5м +0.1*N; Км= 1+0.01*N;

pц =1, 4*107 – N*105 pгм =4*106 +1, 2* N*105 Па

 

 

где N- две последние цифры зачетной книжки студента.

 

 

Приложение В

 

Коэффициенты местных сопротивлений

 

Вид сопротивления  
Внезапное расширение Внезапное сужение Штуцер присоединительный, переходник Закругленное колено Сверленный угольник Тройники прямые слияние потоков разделение потоков транзитный поток Обратный и предохранительный клапаны Дроссель Редукционный клапан Распределитель Фильтр Вентили: с прямым затвором с косым затвором 0, 8-0, 9 0, 5-0, 7 0, 1-0, 15 0, 12-0, 15 2-2, 5   2-2, 5 1-1, 5 0, 1-0, 2 2-3 2-12, 5 3-5 6-8 7-10 3-5, 5 1, 4-1, 85

 

 






© 2023 :: MyLektsii.ru :: Мои Лекции
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
Копирование текстов разрешено только с указанием индексируемой ссылки на источник.