Расчет гидравлической циркуляционной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВВЕДЕНИЕ

Гидравлика - это один из областей науки. Она изучает законы равновесия и движения различных жидкостей, их взаимодействие между собой и твёрдыми телами, а также способы приложения этих законов к решению задач инженерной практики.

Данная наука делится на гидростатику и гидродинамику. Первая изучает законы равновесия жидкостей и их действие на соприкасающиеся к ним тела, вторая рассматривает законы движения жидкостей и их действие на соприкасающиеся с ними тела.

В отличие от гидромеханики, также изучающей законы движения и равновесия жидкостей, гидравлика имеет особый подход к изучению течения жидкостей. А именно: она устанавливает приближенные зависимости и в большинстве случаев рассматривает только одноразмерное движение.

Эта наука уходит корнями во времена до нашей эры. В её развитие внесли большой вклад древние греки Архимед (287-212 гг. до н. э.), Ктезибий (285-222 гг. до н. э.). А в более позднее время такие учёные, как М. Ломоносов (1711-1765), Н. Жуковский (1847-1921), Д. Бернулли (1700-1782), и другие учёные, чьими именами названы многие формулы.

Уникальные свойства жидкостей человек начал с древнейших времён. Однако тогда методов расчёта ещё не существовало, и успешные постройки получались благодаря многочисленным пробам, ошибкам и успехам в гидротехническом строительстве, которые давали опыт древним изобретателям и строителям.

Первым научным трудом в области гидравлики считается написанный более 2250 назад трактат Архимеда «О плавающих телах», в котором величайший учёный древности сформулировал закон о давлении жидкости на погружённое в неё тело.

Формирование гидравлики как самостоятельной науки начинается с середины XV века, когда Леонардо да Винчи лабораторными опытами положил начало экспериментальному методу в гидравлике. Однако его труд «О движении и измерении в воды в тесных сооружениях» был опубликован только спустя три столетия после смерти великого гения.

Практическое значение гидравлики возросло в связи с потребностями современной техники в решении вопросов транспортирования жидкостей и газов различного назначения и использования их для разнообразных целей. Если ранее в гидравлике изучалась лишь одна жидкость -- вода, то в современных условиях всё большее внимание уделяется изучению закономерностей движения вязких жидкостей (нефти и её продуктов), газов, неоднородных и т. н. неньютоновских жидкостей.

Гидравлика широко использует теоретические положения механики и данные экспериментов. В прошлом гидравлика носила исключительно экспериментальный и прикладной характер, в последнее время её теоретические основы получили значительное развитие, это способствовало сближению её с гидромеханикой. Гидравлика решает многочисленные инженерные задачи, рассматривает многие вопросы гидрологии (такие, как законы движения речных потоков, процессы формирования русла и т. д.).

Коротко говоря, охватываемых гидравликой круг вопросов весьма обширен, и её законы в той или иной мере находят применение почти во всех областях инженерной деятельности, особенно в гидротехнике, мелиорации, водоснабжении, канализации, теплогазоснабжении, гидромеханизации, гидроэнергетике, водном транспорте и др.



1. Описание циркуляционной установки

Циркуляционная установка включает в себя резервуары А и В, небольшую промежуточную ёмкость С, у которой в донной части имеется насадок (7), насосную установку и др. Жидкость по самотечному трубопроводу поступает из верхнего резервуара А в нижний резервуар В, затем оттуда перекачивается насосом в промежуточную ёмкость С, откуда потом выливается в резервуар А.

На всасывающей линии насосной установки имеется всасывающая коробка с обратным клапаном (1), поворотное колено (2), задвижка (3), вакуумметр Р_в. На нагнетательной линии установлены манометры Р_м1, Р_м2, Р_м3, скоростная трубка (5) и расходомер Вентури (6).

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Вариант № 18

Величина	Значение
1, кг/м3	1000
v3, см2/с	0,01
l1, м	9
l2, м	6
l3, м	5
l4, м	2
l5, м	10
l6, м	75
l7, м	50
l8, м	7
l9, м	190
l10, м	8
lc, м	40
lэкв, м	5
d1, мм	100
d2, мм	81
Величина	Значение
, мм	0,15
с, мм	0,2
кор	7
кол	0,6
зад	1
H3, м	1,5
вен	0,97
hвен , мм.рт.ст.	215
dвен , мм	50
Pв , кПа	65
Pм1 , кПа	420
нас , мм	0,8
dнас , мм	50
2, кг/м3	800



2. Схема циркуляционной установки

Размещено на http://www.allbest.ru/

3. Расчётная часть

3.1 Определение геометрической высоты всасывания насоса Н₂

Чтобы определить геометрическую высоту всасывания насоса, я воспользуюсь уравнением Бернулли. С физической точки зрения оно это выражение закона сохранения энергии для движущейся жидкости

(1)

где: z геометрическая высота частицы над условной плоскостью сравнения (м),

- плотность циркулирующей жидкости (кг/м³),

V - средняя скорость течения (м/с),

коэффициент кинематической энергии или коэффициент Кориолиса, обычно принимаемый единице;

g - ускорение свободного падения (м/с²),

h_1-2 = h_м + h_д - потери напора между сечениями, представляющие собой сумму потерь напора по длине и на местных сопротивлениях.

Чтобы начать решение, необходимо определить условную плоскость сравнения. На нашей схеме удобнее всего выбрать два сечения, которые расположены: первый (А-А), совпадающий с поверхностью жидкости нижнего резервуара и второй (В-В) на уровне установки вакууметра.

Уравнение Бернулли после вышеуказанных преобразований примет вид

(2)



где z_А-А и z_В-В - высота над произвольно выбранной плоскостью сравнения;

g - ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с²;

V_А-А и V_В-В - скорости течения в жидкости в сечениях А-А и В-В;

h_А-В - потери напора жидкости в участках между выбранными сечениями.

Для удобства вычислений за начало отсчёта приму сечение А-А, то есть поверхность жидкости в нижнем резервуаре, и тогда z_А-А будет равно 0, а z_В-В будет равняться искомому Н₂.

В нижнем резервуаре жидкость, всасываемая насосом, компенсируется из трубопровода, откуда следует вывод, что уровень в этом резервуаре установившийся, и скорость в нём равна нулю V=0. Так же просто можно определить давление над тем уровнем: оно равно атмосферному, поскольку резервуар открыт: Р_А-А = Р_атм. А вот давление в сечении В-В представляет из себя разность атмосферного и вакуумного давления Р_В-В = Р_атм - Р_вак. Из неизвестных величин остаётся только скорость во втором сечении V_В-В. Скорость определяется по формуле

(3)

В уравнении Q - расход жидкости (м³/с), S - площадь поперечного сечения (м²). Подставив эти выражения в формулу (2), последняя примет вид

(4)

Выведена формула для определения геометрической высоты всасывания насоса Н₂, но в ней неизвестны значения Q и h_А-В. Их вычислю в следующих пунктах.



3.2 Определение расхода жидкости Q

Существует два способа измерения расхода жидкости - весовой и объёмный.

Объёмный способ состоит в том, что измеряемая жидкость поступает в мерный сосуд, а время его наполнения считают по секундомеру. А весовой способ состоит во взвешивании жидкости, наполненная в мерный сосуд за определённое время.

Эти способы используют тогда, когда измеряемые величины невелики, поскольку в противном случае требовались бы мерники огромных размеров, а сами замеры были неудобны. Поэтому в практике применяют специальные приборы, предварительно тарированные одним из рассматриваемых способов. Водомер Вентури является хорошим примером такого прибора. Он привлекателен тем, что не имеет движущиеся части и в целом представляет собой простую конструкцию.

Для того, чтобы уравнения не были громоздкими на вид, обозначу сечения А-А как 1, В-В как 2. Уравнение неразрывности для них

(5)

Из полученного равенства выведу скорость V₂

(6)

За начало отсчёта выберу ось трубопровода, тогда z_А-А и z_В-В приравняются к нулю. Если предположить, что в установке течёт идеальная жидкость, то вычисления станут проще, так как это позволяет не учитывать потери напора, то есть h_А-В = 0. С учётом всех утверждений уравнение Бернулли примет вид



(7)

С учётом выражения (6)

(8)

По рисунку видно, что

, где (9)

Вернусь к тому, что в трубопроводе «течёт идеальная жидкость». Чтобы теоретический расход не оказался меньшим, чем есть на самом деле, учтём потери напора с помощью поправочного коэффициента - коэффициента расхода

, где S₁=S_вен(10)

Итак, совместив уравнения (8) и (9) с (10), получим

(11)

Конечную расчётную формулу получу, расписав S



3.3 Определение потерь напора

Одна из основных задач гидравлики в практике - это определение величины потерь напора при движении реальных жидкостей. Двигаясь, реальная жидкость теряет часть своей энергии, то есть напор. Это происходит из-за затрат энергии на преодоление сопротивлений движению, возникающие вследствие внутреннего трения в вязкой жидкости. Различают два основных вида сопротивлений:

1. Потери напора по длине. Сопротивления проявляются по всей длине. Эти сопротивления обусловлены силами трения частиц жидкости друг о друга и об ограничивающие их стенки. Иными словами это линейные потери, определяемые при помощи формулы Дарси-Вейсбаха

(12)

где l - длина трубы (или его участка), на котором определяются потери напора; d - диаметр трубы;

V - средняя скорость в трубе;

= (Re, /d) - коэффициент гидравлического сопротивления трения.

Коэффициент гидравлического сопротивления трения (л) зависит от двух безразмерных параметров Rе - числа Рейнольдса и ?/d - относительной шероховатости трубы. Re определяется по формуле

(13)

где м - динамическая вязкость жидкости (Па·с);

v - кинематическая вязкость жидкости (мІ/с).

Для определения коэффициента гидравлического сопротивления трения существуют много различных формул. Удобно пользоваться следующими формулами. Для ламинарного режима движения

, Re < 2000-2300(14)

Для турбулентного режима движения (формула Альтшуля)

, Re > 2000-2300(14*)

2. Местные потери напора, так называемые местные сопротивления, обусловленные различного рода препятствиями, устанавливаемыми в потоке (задвижка, кран, колено), приводящими к изменениям в величине или направлении скорости течения жидкости. Потери напора на местных сопротивлениях определяются по формуле

(15)

где х - средняя скорость движения жидкости;

о - коэффициент местного сопротивления.

Потеря напора на местном сопротивлении может определяться как по скорости до местного сопротивления, так и по скорости после местного сопротивления. Но скорости по величине могут отличаться, поэтому в этих случаях для одного и того же местного сопротивления будут разные значения о_м. Принято брать скорости после местного сопротивления. Исключение составляет расширение трубопровода (выход потока из трубы в бак), где потери определяются по скорости до местного сопротивления.

Для определения потерь напора по данной курсовой работе будем учитывать потери напора по длине трубопровода и местные сопротивления.

(16)

Здесь h_д - потери напора по длине трубопровода (м);

h_м - потери напора от местных сопротивлений (м).

а) Вначале определим потери напора от местных сопротивлений h_м. Для этого сложим все местные сопротивления на рассматриваемом участке

(17)

где h_кор - потери напора на коробке всасывающей линии (м);

h_кол - потери напора на колене всасывающей линии (м);

h_зад - потери напора на задвижке всасывающей линии (м).

Объединив формулы (15) и (17), получим

(18)

б) Второй шаг, рассчитаем h_д - потери напора по длине трубопровода. Определяются они как сумма потерь напора на участке трубопровода l ₁ и потерь напора на участке трубопровода l ₂.

(19)

В формуле h_д1 и h_д2 - потери напора на участках трубопровода l₁ и l₂ соответственно;



; (20)

где ₁ и ₂ коэффициенты гидравлического сопротивления для 1 и 2 участков.

Для определения ₁ и ₂ нужно знать режим течения жидкости на этих участках трубопровода. Для этого определим числа Re этих участков

(21)

Аналогично вычислю Re₂

В обоих случаях получился турбулентный режим течения.

Теперь определим тип трубопровода на участках l ₁ и l ₂. Для этого я найду значения величин обратной относительной шероховатости для обоих рассматриваемых участков по данным значениям d и Д. И если числу Рейнольдса и найденной величине для участка будет справедливо равенство

то данный участок будет шероховатым. У меня в обоих участках трубопровод гладкий.

Только теперь вернёмся к формуле Альтшуля

Далее найду суммарное потери напора для участков l₁ и l₂

(22)

Подставив найденные значения в формулу (16) находим h_А-В

Завершая расчётную часть первого пункта, нахожу геометрическую высоту всасывания насоса Н₂ по формуле (4)

3.4 Определение показаний дифманометра (или дифпьезометра) скоростной трубки

Для выполнения задания достаточно уравнения Бернулли для осевой трубки. Поскольку потери напора на малой длине между сечениями А-А и В-В очень малы, ими можно пренебречь (h_А-В = 0). Также:

z₁ = z₂ = 0, если выбираем ось трубопровода за начало.

х₂ = 0 , так как жидкость внутри дифманометра почти неподвижна.

б₁ = б₂ = 1 (для практических расчетов).

В итоге получим

(23)

Из рисунка видно, что разность давлений равна: .

В результате чего уравнение (23) примет вид



(24)

Имеем расчетную формулу для определения показания дифманометра

(25)

3.5 Построение эпюр скоростей для сечения в месте установки скоростной трубки

Анализируя схему циркуляционной установки можно сделать вывод, что расход жидкости постоянный в любом сечении трубопровода. Следовательно, режим течения жидкости зависит от диаметра трубопровода на рассматриваемом участке. Это, в свою очередь, говорит об идентичности режима течения на участках трубопровода с одинаковыми диаметрами. В месте установки скоростной трубки режим течения идентичен режиму течения на участке трубопровода всасывающей линии. Следовательно, мы имеем турбулентный режим течения, который происходит в зоне сопротивления шероховатых труб.

Формула для распределения скоростей в круглой трубе при турбулентном режиме в зоне шероховатых труб имеет следующий вид

(26)

где U местная скорость в данной точке сечения;

U^* динамическая скорость;

d₁ - диаметр трубопровода;

y расстояние от оси трубопровода;

? эквивалентная шероховатость стенок труб.

(27)

где V средняя скорость течения жидкости, л гидравлический коэффициент сопротивления жидкости, h показание дифманометра (или дифпьезометра) скоростной трубки.

Подставлю уравнения (27) в уравнение (26), и получу

(28)

Для построения эпюры скоростей зададим значения у в интервале от 0 до d₁/2 с шагом 5 мм. Вычислим для каждого значения у местную скорость.

Таблица 1 - Распределение скоростей по сечению трубы



Рисунок 1 - Эпюра скоростей.

3.6 Определение показаний ртутного дифманометра расходомера

Вентури

Для определения расхода жидкости рассмотрим ртутный дифманометр расходомера Вентури. Запишем уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2

(29)

Выберу ось трубопровода за начало отсчёта, тогда z₁ = z₂ = 0, т.к. трубопровод горизонтален. Предположим, что по трубопроводу течёт идеальная жидкость. Это позволит мне не учитывать потери напора h_А-В = 0. Для практических расчётов б₁ = б₂ = 1. Подставив уравнения (5) и (6), выведенные в разделе 3.2, в уравнение (7), получу выражение



(30)

В действительности расход меньше теоретического на безразмерный поправочный коэффициент µ =, который называется коэффициентом расхода. Тогда V₂ с учётом потерь напора равна

(31)

Разность давлений, измеренная дифманометром, определяется из соотношения P₁ -P₂ = (_рт - ₁)·g·?h. С другой стороны, разность давлений в сечениях 1-1 и 2-2 расходомера определяется при помощи дифманометра, обычно ртутного, где h=h_рт.

(32)

Приравниваем части уравнений (30) и (32)

Поскольку d₁=d_вен и S₁=S_вен , подставим их в уравнение

Выражаем из него h_вен

(33)

3.7 Определение установившегося уровня жидкости в промежуточной ёмкости Н₂

Для определения установившегося уровня жидкости в промежуточной ёмкости Н₁ составим уравнение Бернулли для сечений 1-1 и 2-2

(34)

где z₁, z₂ расстояние от сечений А-А и В-В соответственно до некоторой произвольно выбранной горизонтальной плоскости;

P - давления в сечениях А-А и В-В соответственно;

- плотность циркулирующей жидкости;

g - ускорение свободного падения;

V скорость течения жидкости в сечении А-А и В-В;

a₁, a₂- коэффициенты Кориолиса, которые учитывают неравномерность распределения скоростей в сечениях А-А и В-В соответственно;

h_A-B потери напора на участках между выбранными сечениями.

Плоскость сравнения совместим с сечением 2-2, тогда: z₁=H₁; z₂=0. Предположим, что по трубопроводу течёт идеальная жидкость, что позволяет не учитывать потери напора h_А-B =0.

a₁ =a₂ = (для практических расчетов). Т.к. диаметр промежуточной ёмкости во многом больше диаметра насадки V₁ >> V₂, значит V₁ =0, V₂ =V_нас.

, т.к. ёмкости открытые.

Запишем уравнение Бернулли (34) с учётом всех утверждений



(35)

Зная расход можно определить V₂ (36), и подставив его в (35), получим (37)

(36)

(37)

Но в действительности при прохождении жидкости в ёмкости через насадок возникают потери напора, учтём их с помощью коэффициента расхода м= Q/Q, подставив его в формулу (2.37)

(38)

3.8 Определение разности показаний дифманометров P_М2 и Р_М3

Для сечений Р_М2 и Р_М3 уравнение Бернулли имеет вид

(34)

где z₂ и z₃ расстояния от сечений P_М2 и Р_М3 соответственно до некоторой произвольно выбранной горизонтальной плоскости;

и давления в сечениях P_М2 и Р_М3 соответственно;

V₂ , V₃ скорость течения жидкости в сечениях P_М2 и Р_М3 соответственно;

б силы Кориолиса, которые учитывают неравномерность распределения

скоростей в сечениях P_М2 и Р_М3 соответственно;

h _2-3 потери напора на участках между выбранными сечениями.

Рисунок 2 - Разность показаний дифманометров P_М2 и Р_М3

Выберем ось трубопровода за начало отсчёта, тогда z₁ = z₂ = 0, т.к. трубопровод горизонтален. б₁ = б₂ = 1 (для практических расчетов).

Потери напора между выбранными сечениями h_2-3 определяются только потерями напора по длине трубопровода, поскольку местных сопротивлений на данном участке нет. Расход и площадь поперечного сечения одинаковы для сечений P_М2 и Р_М3 , из этого следует, что V₂ = V₃. В итоге уравнение Бернулли примет вид

(35)

Потери напора по длине трубопровода определяется по формуле Дарси-Вейсбаха

(36)

Подставим уравнение (36) в уравнение (35)

(37)

3.9 Определение суммарных потерь напора в местных сопротивлениях и их суммарную эквивалентную длину

Потери напора в местных сопротивлениях складываются из потерь на фланце, в угольниках, расходомера Вентури, на задвижках и выходе из трубы. Из справочника найдём значения коэффициента местных сопротивлений

о_фл = 0,1; о_уг = 1,32; о_вен = 2; о_вых = 0,5.

Формула Вейсбаха для нагнетательной линии

где n - количество местных сопротивлений на рассматриваемом участке. В нашем случае имеем, учитывая, что

Потери напора в местных сопротивлениях можно выразить через эквивалентную длину, т.е. такую длину трубопровода, для которой h_д = h_м.с. и .

Суммарная эквивалентная длина определяется по формуле

3.9 Определение необходимого диаметра самотечного трубопровода d_с , обеспечивающего установление заданного постоянного уровня в верхнем резервуаре Н₃

Для определения d_с используется графоаналитический способ решения с использованием ПК (программа Microsoft Excel). Задаёмся интервалом d_ci от 1 мм до 200 мм с шагом 5 мм. И для каждого варианта рассчитываются потери напора, возникающие при прохождении жидкости по самотечному трубопроводу.

Потери напора определяются по формуле

где l_экв - суммарная эквивалентная длина местных сопротивлений трубопровода.

По результатам вычисления ПК d_с составить таблицу и построить график зависимости h=f (d_c).

Таблица 2 - Значения для построения графика зависимости h=f (d_c)



Рисунок 3 - График зависимости h = f(d_c )

насос труба гидравлический удар

Для определения необходимого значения диаметра трубопровода по полученному графику определяем d_c для значения h = H₂ + H₃ = const, т.к. уровень установившийся это и есть потери напора при прохождении жидкости по самотечному трубопроводу: h =2,568 + 0,8 = 3,368 м, d_c 64 мм.

3.10 Определение минимальной толщины стальных стенок трубы d₂, при которой не происходит её разрыва в момент возникновения прямого гидравлического удара

Под гидравлическим ударом понимают резкое увеличение давления в трубопроводах при внезапной остановке движущейся в них жидкости. Гидравлический удар может иметь место, например, при быстром закрытии различных запорных приспособлений, устанавливаемых на трубопроводах (задвижка, кран), внезапной остановке насосов, перекачивающих жидкость и т.д. Особенно опасен гидравлический удар при длинных трубопроводах, в которых движутся значительные массы жидкости с большими скоростями. В этих случаях, если не принять соответствующих предупредительных мер, гидравлический удар может привести к повреждению мест соединений отдельных труб (стыки, фланцы, раструбы), разрыву стенок трубопровода, поломке насосов и т.д.

Повышение давления при гидравлическом ударе определяется формулой Н. Г. Жуковского

где с - плотность жидкости;

с - скорость распространения ударной волны;

V - средняя скорость движения жидкости.

Скорость ударной волны определяется по формуле

где k - модуль упругости стенок трубопровода (Па), д - толщина стенок трубопровода (м).

Мы имеем дело с трубами бесшовными и марки стали - Ст20, для которой модуль упругости Е = 2·10¹¹ Па, а модуль упругости жидкости k = 1,35·10¹⁰ Па. При выполнении расчётов в курсовой работе для стальных труб принимают с = 1200 м/с.

Для борьбы с гидравлическим ударом применяются различного рода устройства, увеличивающие время закрытия задвижек и кранов; на трубопроводах устанавливаются также автоматически действующие предохранительные клапаны и воздушные колпаки, которые располагаются перед задвижками и играют роль своеобразных воздушных буферов, воспринимающих повышенное давление.

Рисунок 4 - Сечение трубы

Опасным сечением для трубы будет любое её диаметральное сечение. На цилиндрическую поверхность трубы действует сила давления жидкости. Если пренебречь весом жидкости, можно эту силу определить как силу давления проекции цилиндрической поверхности на диаметральную плоскость «ас» по известной формуле

где Р - давление;

d·l - площадь рассматриваемой плоскости.

Но эта сила давления воспринимается двумя сечениями стенки трубы, поэтому

где у_доп - допустимое напряжение для материала трубы. Из этой формулы определяем минимальную толщину стенки трубы

где Р = Р_ман + ?Р, а d = d₂, где Р_ман = Р_М1. Из полученного видно, что отсутствует величина ?Р. Она определяется по формуле Жуковского - формула (42). Для стальных труб с = 1200 м/с, для стали марки Ст20

Находим сначала V, затем ?Р (по формуле (42)), После чего Р' и д_min (по формуле (46))

3.11 Определение полезной мощности насоса

Устройство и работа гидравлических машин основана на использовании принципов гидравлики. Гидравлические машины это такие, в которых основным рабочим телом является жидкость.

По своему назначению в зависимости от характера происходящих в них энергетических процессов гидравлические машины можно разделить на две большие группы: гидравлические двигатели и насосы.

Гидравлические двигатели служат для преобразования гидравлической энергии потока жидкости в механическую энергию, получаемую на валу двигателя и используемую в дальнейшем для различных целей, в основном для привода различных машин.

Насосами называются гидравлические машины для перемещения жидкостей путем повышения энергии рабочей среды. Механическая энергия, подводимая к насосам от двигателей, приводящих эти машины в действие, преобразуется в них в гидравлическую энергию жидкости.

По принципу действия различают гидравлические машины лопастного типа (центробежные насосы, турбины) и машины, действующие по принципу вытеснения жидкости твёрдым телом (поршневые насосы).

Полезная мощность работа, потребляемая насосом в единицу времени.

Полезная работа, потребляемая насосом в единицу времени (мощность) будет равна

где г - удельный вес жидкости, г = с·g ;

Q - производительность насоса, т.е. расход жидкости, подаваемой насосом в трубопровод;

Н - полный (манометрический) напор.

Действительная мощность, потребляемая насосом и подводимая к нему от двигателя, будет больше полезной мощности ввиду неизбежных потерь энергии в насосе. В формуле для определения полезной мощности насоса Н=Н_нас , тогда N_нас = ₁·gQ· Н_нас , Н_нас определяется по формуле

где Н-высота подъёма, т.е. Н=Н₂·б_i. Для практических расчётов принимаем б_i = 1. Индекс «в» на всасывающей линии, «н» - на нагнетательной линии.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В этой курсовой работе я делал расчёт гидравлической циркуляционной установки. Сначала для определения геометрической высоты всасывания мне необходимо было определить расход и потерю напора. Так как потеря напора зависит от режима течения, я вычислил число Рейнольдса, и тем самым определил режим течения. Он в обоих случаях оказался турбулентным. При турбулентном режиме течения гидравлические сопротивления больше, чем при ламинарном. Для снижения гидравлического сопротивления в циркуляционную жидкость рекомендуется добавить такие вещества, как, например, высокомолекулярные полимеры.

Затем я определил показания дифманометра, показания ртутного дифманометра расходомера Вентури, построил эпюру скоростей, определил разность показании манометров, вычислил суммарные потери напора в местных сопротивлениях и их суммарную эквивалентную длину. Затем для определения диаметра самотечного трубопровода, я применил графоаналитический способ решения с использованием ПК. Значение диаметра примерно получилось 64 мм. Далее я определил минимальную толщину стенок стальной трубы, при которой не происходит её разрыва в момент возникновения прямого гидравлического удара, то есть при резком увеличении давления. И последним шагом стало определение полезной мощность насоса, то есть работы, потребляемой насосом в единицу времени.

Таким образом, я произвёл полный расчёт гидравлической циркуляционной установки.

Размещено на Allbest.ru