Шпаргалка по Гидравлике (стр. 3 из 16)

Если рассчитываются системы для водоснабжения, очень важно учитывать геодезические отметки местности. Вначале рассчитывается магистральная линия, в качестве которой принимается наиболее нагруженная расходами, наиболее длинная и с наибольшими высотными отметками местности. Расчет участков магистрали аналогичен приведенному выше. Кроме рассмотренных остаточных напоров при расчете ответвлений требуется дополнительно учитывать высоты, на которые возможна подача жидкости.

Потери по длине для труб водоснабжения в соответствии со СНиП 2.04.02-84 (с изм. 1986 г., попр. 2000 г.) определяются по гидравлическому уклону I, который следует рассчитывать с учетом гидравлического сопротивления стыковых соединений

, где (5.37) Значения показателя степени m и коэффициентов А0, А1 и С1 для стальных, чугунных, железобетонных, асбестоцементных, пластмассовых и стеклянных труб должны приниматься по СНиП 2.04.02-84 (с изм. 1986 г., попр. 2000 г.) (ПРИЛОЖЕНИЕ, табл. 10).

8. Совместная работа центробежных насосов установки. Эксплуатационные параметры насосной установки при параллельной работе насосов. Ограничения на совместную работу насосов.

Насосы в насосных станциях и крупных установках, как правило, работают совместно, т.е. несколько насосов подают жидкость в одну систему. С общей точки зрения потребителя чаще интересует насосная система, обеспечивающая нужный напор и подачу. Такой системой выступает насосная станция. В отношении насосной станции вопрос регулирования напора и подачи может рассматриваться шире за счет возможностей соединения насосов параллельно и последовательно. При параллельном соединении насосов суммируется подача. при последовательном - напор. Если на насосной станции необходимо получить нужные рабочие параметры (Q и Н), то всегда существует возможность путем комбинаций набора ряда насосов с ограниченной подачей соединить их параллельно, чтобы получить большую подачу и последовательно - чтобы получить больший напор

При параллельном соединении не удается плавно соединить потоки, напорные трубопроводы из-за удобства монтажа заужают, делают лишние повороты. Это всё приводит к дополнительному сопротивлению и соответственно к смещению рабочей точки на меньшую подачу обоих насосов. Параллельной работой насосов называется одновременная подача перекачиваемой жидкости несколькими насосами в общий напорный коллектор. Необходимость в параллельной работе нескольких одинаковых или разных насосов возникает в тех случаях, когда невозможно обеспечить требуемый расход воды подачей одного насоса. Кроме того, поскольку водопотребление в городе неравномерно по часам суток и по сезонам года, то подачу насосной станции можно регулировать числом одновременно работающих насосов. При проектировании совместной работы центробежных насосов нужно хорошо знать их характеристики; подбирать насосы следует с учетом характеристики трубопровода. Центробежные насосы могут работать параллельно при условии равенства развиваемого напора. Если один из насосов имеет напор меньше, чем другие, то он может быть подключен на параллельную работу только в поле рекомендуемой работы. При повышении напора в системе этот насос может принимать участие в работе, но его КПД будет падать. При достижении максимального напора подача насоса будет равна 0. Дальнейшее увеличение напора в системе приведет к закрытию обратного клапана и выключению насоса из работы. Поэтому для параллельной работы следует подбирать насосы однотипные с равными или незначительно отличающимися напорами и подачами. Различные схемы параллельной работы насосов применяются весьма часто для водоснабжения и перекачивания сточных вод, где целесообразно подачу от нескольких насосов или станций объединять в общий коллектор.

9. Модели жидкой среды.

В зависимости от тех свойств получают различные ее модели. Под моделью реальной среды понимают такую гипотетическую среду, в которой учтены только некоторые из физических свойств, существенные для определенного круга явлений и технических задач. Одной из основных в гидромеханике является модель несжимаемой идеальной (или невязкой) жидкости. Так называется гипотетическая сплошная среда, обладающая текучестью, лишенная вязкости и полностью несжимаемая. С помощью этой модели с большой точностью решаются задачи гидростатики и выполняются многие теоретические выводы. Кроме того, эта модель является базой для других моделей, более полно учитывающих свойства реальных жидкостей. Более полно свойства реальной жидкости учитываются в модели вязкой несжимаемой жидкости, которая представляет собой среду, обладающую текучестью и вязкостью, но абсолютно несжимаемую, является достаточно широко применяемой в гидродинамике. Она позволяет получить точные решения полных уравнений движения лишь в ограниченном числе случаев с простейшими граничными условиями. Поэтому большое значение при использовании этой модели имеют приближенные решения уравнений.. Теория вязкой несжимаемой жидкости лишь в ограниченном числе случаев с простейшими граничными условиями позволяет получить точные решения полных уравнений движения. Гипотезу сплошности: упрощенные модели, представляющими собой материальный континуум, т. е. материальную среду, масса которой непрерывно распределена по объему, т.е. жидкость можно рассматривать как сплошную среду (континуум), лишенную молекул и межмолекулярных пространств. Кроме упомянутых моделей находят применение модели сжимаемой вязкой жидкости при расчете гидравлического удара или сжимаемой невязкой жидкости в некоторых расчетах газов и т. д.

10. Гидродинамическая муфта

Гидродинамическая муфта осуществляет немеханическое соединение валов: крутящий момент передается от одного вала другому посредством движения жидкости. Колесо, соединённое с ведущим валом, называется насосным колесом, а колесо, соединённое с ведомым валом, называется турбинным колесом. Моменты на насосном и турбинном колёсах всегда практически одинаковы. Насосное колесо представляет собой лопастной насос, турбинное — лопастной гидравлический двигатель. Оба эти колеса находятся в одном герметичном корпусе и максимально сближены друг с другом (но не соприкасаются), и жидкость при вращении насосного колеса попадает непосредственно на турбинное колесо, сообщая последнему вращающий момент.

Коэффициентом трансформации гидромуфты называют отношение угловой скорости ведомого вала к угловой скорости ведущего вала: где ω2, — угловая скорость ведомого вала; ω1 — угловая скорость ведущего вала.

Гидродинамическая муфта создает плавное ускорение ведомого вала, а масло гасит вибрации от вала двигателя, так что они не сообщаются ведомому валу, и наоборот. Кроме того, при малых оборотах ведущее колесо муфты может вращаться вхолостую, не приводя в движение ведомое колесо. Одним из первоначальных применений гидромуфт были суда с дизельными двигателями; гидромуфта устанавливалась между двигателем и редуктором. Гидромуфты применяются в коробках передач автомобилей, некоторых тракторов, в авиации и других областях техники. +: Перед механическими муфтами, гидромуфты имеют те преимущества, что ограничивают максимальный передаваемый момент, и таким образом, предохраняют приводной двигатель от перегрузок (что особенно важно при пуске двигателя), а также сглаживают пульсации момента. -: Однако КПД гидравлической муфты ниже, чем КПД механической.

11. Основное уравнение гидростатики

Рассмотрим распространенный случай равновесия жидкости, когда на нее действует только одна массовая сила - сила тяжести, и получим уравнение, позволяющее находить гидростатическое давление в любой точке рассматриваемого объема жидкости. Пусть ж. содержится в сосуде и на ее свободную поверхность действует давление P0 . Найдем гидростатическое давление P в произвольно взятой точке М, расположенной на глубине h. Выделим около точки М элементарную горизонтальную площадку dS и построим на ней вертикальный цилиндрический объем жидкости высотой h. Рассмотрим условие равновесия указанного объема ж., выделенного из общей массы ж. Давление ж. на нижнее основание цилиндра теперь будет внешним и направлено по нормали внутрь объема, т.е. вверх. Запишем сумму сил, действующих на рассматриваемый объем в проекции на вертикальную ось: PdS - P0 dS - ρghdS = 0 Последний член Ур-я представляет собой вес ж., заключенный в рассм-мом вертикальном цилиндре объемом hdS. Силы давления по боковой поверхности цилиндра в уравнение не входят, т.к. они перпендикулярны к этой поверхности и их проекции на вертикальную ось равны нулю. Сократив выражение на dS и перегруппировав члены, найдем P = P0 + ρgh = P0 + hγ - это Ур-е называют основным Ур-ем гидростатики. По нему можно посчитать давление в любой точке покоящейся жидкости. Это давление, как видно из уравнения, складывается из двух величин: давления P0 на внешней поверхности жидкости и давления, обусловленного весом вышележащих слоев жидкости. Из основного уравнения гидростатики видно, что давление, приложенное к внешней поверхности ж., передается всем точкам этой ж. одинаково. Это положение известно под названием закона Паскаля.