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.