Реферат: Гидравлика и гидравлические машины

--PAGE_BREAK--18 Определение суммарных потерь напора………………………………………….16 19 Назначение и классификация трубопроводов……………………………………16
20 Трубопроводы, работающие под вакуумом……………………………………   17

21 Гидравлический удар………………………………………………………………18

22 Истечение жидкости из отверстия и насадок…………………………………….19
    Раздел 2. Гидравлические машины

1 Общие понятия о гидравлических машинах………………………………………22

    Поршневые гидравлические машины

2 Принципиальная схема поршневых насосов………………………………………………………………………………   22

3 Классификация  поршневых насосов……………………………………………   23

4 Производительность поршневых насосов………………………………………………………………..………………  23

5 Графики подачи поршневых насосов……………………………………………   24

6 Воздушные колпаки………………………………………………………………   25

7 Индикаторная диаграмма…………………………………………………………  25

8 Мощность насосов………………………………………………………………… 26

9 Эксплуатация поршневых насосов………………………………………………   26

     Лопастные гидравлические машины

10 Центробежные насосы.  Принцип действия…………………………………… 28.

11 Классификация центробежных насосов…………………………………………28

12 Насосы ТЭС………………………………………………………………………  30

13 Основное уравнение центробежного насоса…………………………………… 31

14 Влияние формы лопаток на развиваемый напор………………………………   32

15 Давление насоса, определяемое по показаниям приборов……………………  33

16 Закон пропорциональности……………………………………………………….34

17 Закон подобия……………………………………………………………………   34

18 Осевое усилие и способы его уменьшения………………………………………35

19 Кавитация. Высота установки насоса……………………………………………36

20 Характеристика центробежного насоса………………………………………… 37

21 Параллельная и  последовательная работа насосов…………………………….38

22 Напор насоса, определяемый при проектировании……………………………  39

23 Основные  неполадки в работе насоса и их устранение………………………  39
25 Правила техники безопасности при обслуживании центробежных насосов….41
25Источники информации…………………………………………………………  43
Гидравлика – инженерная дисциплина, занимающаяся изучением законов покоя и движение жидкости, ее взаимодействия с твердыми телами.

 Гидравлика подразделяется на две части – гидростатику и гидродинамику. Гидростатика изучает законы покоящейся жидкости, гидродинамика – законы движущейся жидкости.
Физические свойства жидкостей
      Жидкостями называют физические тела, легко изменяющие свою форму под действием сил самой незначительной величины. В отличие от твердых тел они характеризуются весьма большой подвижностью частиц. Жидкости обладают способностью принимать форму сосуда, в который они налиты. Различают капельные жидкости и газы. Первые представляют собой жидкости, встречающиеся в природе и применяемые в технике: вода, бензин, нефть и пр. Все капельные жидкости трудно поддаются сжатию. При изменении давления температуры их объем под влиянием указанных факторов в значительной степени. В гидравлике обычно изучают капельные жидкости.    


Плотность жидкости
. Плотностью однородной жидкости называется количество массы, содержащийся в единице ее объема.

<img width=«96» height=«51» src=«ref-2_312924937-345.coolpic» v:shapes="_x0000_i1118">,

 Плотность жидкости зависит от рода жидкости и температуры.

Вода р =1000<img width=«27» height=«41» src=«ref-2_312925282-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1119">

Ртуть р = 13560<img width=«27» height=«41» src=«ref-2_312925282-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1120">

Нефть р =680-900<img width=«27» height=«41» src=«ref-2_312925282-140.coolpic» v:shapes="_x0000_i1121">

<img width=«12» height=«15» src=«ref-2_312925702-89.coolpic» v:shapes="_x0000_s1041"><img width=«12» height=«15» src=«ref-2_312925702-89.coolpic» v:shapes="_x0000_s1037">t   p

Плотность можно определить при помощи прибора ареомеметра

.
Удельный объём жидкости
… Удельный объём – объем жидкости, занимаемый единицей ее массы. Удельный объем есть величина, обратная плотности.

V=<img width=«72» height=«64» src=«ref-2_312925880-454.coolpic» v:shapes="_x0000_i1122">


Коэффициент температурного расширения
  Коэффициент  температурного расширения

<img width=«108» height=«55» src=«ref-2_312926334-604.coolpic» v:shapes="_x0000_i1123"><img width=«83» height=«48» src=«ref-2_312926938-277.coolpic» v:shapes="_x0000_i1124">
Зависит от рода жидкости и  интервала температур

Вода tот 100до 200C        Р= 0.1 мПа

 <img width=«24» height=«31» src=«ref-2_312927215-215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1137">= 0.00015 <img width=«35» height=«45» src=«ref-2_312927430-171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1138">

  Tот 100до 200C    Р=10 мПа     

  <img width=«28» height=«36» src=«ref-2_312927601-232.coolpic» v:shapes="_x0000_i1125">  = 0.000165<img width=«35» height=«45» src=«ref-2_312927430-171.coolpic» v:shapes="_x0000_i1126"> 


    продолжение
--PAGE_BREAK--Коэффициент объёмного сжатия
 . Коэффициент объёмного сжатия сжимаемого жидкости характеризуется коэффициентом объемного сжатия, представляющая собой отношение изменения объема жидкости к первоначальному объему при изменении давления на 1 Па

<img width=«187» height=«58» src=«ref-2_312928004-711.coolpic» v:shapes="_x0000_i1127">
вода<img width=«20» height=«24» src=«ref-2_312928715-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1128"> = <img width=«71» height=«24» src=«ref-2_312928818-179.coolpic» v:shapes="_x0000_i1129">[Па-1]

нефть<img width=«20» height=«24» src=«ref-2_312928715-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1130">=<img width=«64» height=«24» src=«ref-2_312929100-169.coolpic» v:shapes="_x0000_i1131"> [Па-1]

ртуть<img width=«20» height=«24» src=«ref-2_312928715-103.coolpic» v:shapes="_x0000_i1132">=<img width=«63» height=«24» src=«ref-2_312929372-166.coolpic» v:shapes="_x0000_i1133"> [Па-1]
     Ввиду малой величины<img width=«19» height=«24» src=«ref-2_312929538-102.coolpic» v:shapes="_x0000_i1134">, жидкость практически не сжимаемая, исключение в тех случаях, когда требуется точное значение, например при научных разработках, а также при гидравлических испытаниях.
. Вязкость жидкости.

     Вязкость– свойство жидкости оказывать сопротивление относительному сдвигу частиц жидкости.

Вязкость характеризуется следующими коэффициентами:

1.<img width=«47» height=«51» src=«ref-2_312929640-234.coolpic» v:shapes="_x0000_i1135"> — Кинематический коэффициент вязкости     

     <img width=«83» height=«51» src=«ref-2_312929874-287.coolpic» v:shapes="_x0000_i1136"> (стокс)
2.<img width=«72» height=«23» src=«ref-2_312930161-193.coolpic» v:shapes="_x0000_i1139"> Динамический коэффициент вязкости

<img width=«44» height=«41» src=«ref-2_312930354-156.coolpic» v:shapes="_x0000_i1140">

3. <img width=«76» height=«47» src=«ref-2_312930510-234.coolpic» v:shapes="_x0000_i1141"> — Градус вязкости условной
<img width=«49» height=«24» src=«ref-2_312930744-135.coolpic» v:shapes="_x0000_i1142"> — время истечения 200 мл. Рассматриваемой жидкости и калиброванного отверстия вискозиметра в секунду.

Зная градус вязкости условной, можно определить по формуле:

<img width=«33» height=«27» src=«ref-2_312930879-182.coolpic» alt="*" v:shapes="_x0000_i1143">
<img width=«210» height=«49» src=«ref-2_312931061-876.coolpic» v:shapes="_x0000_i1144">
Вязкость зависит от рода жидкости, температуры и давления.

<img width=«108» height=«26» src=«ref-2_312931937-234.coolpic» v:shapes="_x0000_i1145">
Вязкость жидкости применяется по справочнику.
ГИДРОСТАТИКА
Гидростатическое давление и его свойства.
Гидростатическим давлением называется давление жидкости на единицу площади.



Свойства гидростатического давления:

1. Гидростатическое давление действует нормально к площадке, воспринимающей его и направлена внутрь жидкости.

Рх=0
                                    Px

<img width=«87» height=«12» src=«ref-2_312932171-111.coolpic» v:shapes="_x0000_s1148"><img width=«54» height=«54» src=«ref-2_312932282-180.coolpic» v:shapes="_x0000_s1150"><img width=«12» height=«63» src=«ref-2_312932462-131.coolpic» v:shapes="_x0000_s1149">                                   

                                    P       Py

<img width=«218» height=«122» src=«ref-2_312932593-662.coolpic» v:shapes="_x0000_s1146">



2.Гидростатическое давление жидкости не зависит от ориентации площадки, на которую оно действует, т.е. гидростатическое давление действует одинаково по всем направлениям.
3. Гидростатическое давление жидкости зависит от глубины погружения.
Основное уравнение гидростатики.
     Давление жидкости на глубину hравно сумме давления на свободную поверхность жидкости и веса столба жидкости с площадью равной единице.
P=<img width=«15» height=«17» src=«ref-2_312933255-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1146">F= Pо<img width=«21» height=«17» src=«ref-2_312933346-95.coolpic» v:shapes="_x0000_i1147">F+<img width=«31» height=«21» src=«ref-2_312933441-126.coolpic» v:shapes="_x0000_i1148"><img width=«21» height=«17» src=«ref-2_312933346-95.coolpic» v:shapes="_x0000_i1149">F (: <img width=«15» height=«17» src=«ref-2_312933255-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1150">F)
                <img width=«146» height=«41» src=«ref-2_312933753-724.coolpic» v:shapes="_x0000_i1151">    -   основное уравнение гидростатики.

Где:

              Pо— давление на свободную поверхность выделенному объему;

              P— давление на глубине h;

             <img width=«15» height=«17» src=«ref-2_312933255-91.coolpic» v:shapes="_x0000_i1152">F— площадь сечения, выделенного объема;

              H— высота выделенного объема.

             G=PV
Определение давления жидкости в открытом и закрытом сосуде.

                                                     В

<img width=«12» height=«27» src=«ref-2_312934568-101.coolpic» v:shapes="_x0000_s1337"><img width=«12» height=«64» src=«ref-2_312934669-135.coolpic» v:shapes="_x0000_s1159"><img width=«26» height=«2» src=«ref-2_312934804-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1156"><img width=«74» height=«2» src=«ref-2_312934879-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1155"><img width=«2» height=«74» src=«ref-2_312934957-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1154"><img width=«2» height=«74» src=«ref-2_312934957-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1152">1. Сосуд открытый                 

<img width=«50» height=«26» src=«ref-2_312935113-134.coolpic» v:shapes="_x0000_s1161"><img width=«56» height=«24» src=«ref-2_312935247-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1153"><img width=«21» height=«21» src=«ref-2_312935396-107.coolpic» v:shapes="_x0000_i1154"><img width=«12» height=«23» src=«ref-2_312924864-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1155">                 h                              <img width=«16» height=«17» src=«ref-2_312935576-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1156">

<img width=«93» height=«24» src=«ref-2_312935668-200.coolpic» v:shapes="_x0000_i1157">

<img width=«158» height=«3» src=«ref-2_312935868-100.coolpic» v:shapes="_x0000_s1153 _x0000_s1157 _x0000_s1170">




<img width=«12» height=«39» src=«ref-2_312935968-110.coolpic» v:shapes="_x0000_s1169"><img width=«12» height=«39» src=«ref-2_312935968-110.coolpic» v:shapes="_x0000_s1168"><img width=«110» height=«122» src=«ref-2_312936188-408.coolpic» v:shapes="_x0000_s1166">2. Сосуд закрытый.

<img width=«12» height=«76» src=«ref-2_312936596-142.coolpic» v:shapes="_x0000_s1172"><img width=«62» height=«2» src=«ref-2_312936738-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1171"><img width=«110» height=«2» src=«ref-2_312936815-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1167"><img width=«12» height=«27» src=«ref-2_312934568-101.coolpic» v:shapes="_x0000_s1165"><img width=«12» height=«27» src=«ref-2_312934568-101.coolpic» v:shapes="_x0000_s1164"><img width=«86» height=«2» src=«ref-2_312937097-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1163"><img width=«128» height=«48» src=«ref-2_312937176-420.coolpic» v:shapes="_x0000_i1158">                            P                    
                                       Р                                       h
Давление жидкости на плоские стенки.

Гидравлический парадокс.
R=
PCF

     Сила давления определяется, как произведение давления в центре тяжести на всю площадь.

     Рассмотрим сосуды различной конфигурации, но при одинаковых следующих условиях.

<img width=«48» height=«21» src=«ref-2_312937596-142.coolpic» alt="*" v:shapes="_x0000_i1159">    = const
<img width=«12» height=«172» src=«ref-2_312937738-192.coolpic» v:shapes="_x0000_s1136"> <img width=«146» height=«38» src=«ref-2_312937930-313.coolpic» v:shapes="_x0000_s1122 _x0000_s1135">


<img width=«38» height=«134» src=«ref-2_312938243-246.coolpic» v:shapes="_x0000_s1132"><img width=«26» height=«134» src=«ref-2_312938489-225.coolpic» v:shapes="_x0000_s1133"><img width=«38» height=«14» src=«ref-2_312938714-134.coolpic» v:shapes="_x0000_s1131"><img width=«2» height=«122» src=«ref-2_312938848-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1123"><img width=«2» height=«122» src=«ref-2_312938848-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1124">                 

<img width=«62» height=«110» src=«ref-2_312939008-253.coolpic» v:shapes="_x0000_s1144">                                             F
    продолжение
--PAGE_BREAK--<img width=«38» height=«50» src=«ref-2_312939261-155.coolpic» v:shapes="_x0000_s1143"><img width=«74» height=«98» src=«ref-2_312939416-262.coolpic» v:shapes="_x0000_s1142">              F                                                            ρ
<img width=«38» height=«38» src=«ref-2_312939678-143.coolpic» v:shapes="_x0000_s1141"><img width=«98» height=«26» src=«ref-2_312939821-223.coolpic» v:shapes="_x0000_s1130"><img width=«86» height=«38» src=«ref-2_312940044-252.coolpic» v:shapes="_x0000_s1125">      H                                  ρ
<img width=«110» height=«2» src=«ref-2_312936815-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1134">




<img width=«83» height=«24» src=«ref-2_312940376-286.coolpic» v:shapes="_x0000_i1160">=<img width=«57» height=«24» src=«ref-2_312940662-163.coolpic» v:shapes="_x0000_i1161">
Вывод:Сила давления на дно сосуда не зависит от его конфигурации.
Гидравлический пресс
     Гидравлический пресс применяют для больших сжимающих усилий, например, для деформации металлов и обработки давлений (прессование, ковка, штамповка), при испытании различных материалов на прочность.
<img width=«60» height=«29» src=«ref-2_312940825-236.coolpic» v:shapes="_x0000_i1162"><img width=«301» height=«90» src=«ref-2_312941061-987.coolpic» v:shapes="_x0000_i1163">

<img width=«84» height=«57» src=«ref-2_312942048-492.coolpic» v:shapes="_x0000_i1164"> 
 Приборы для измерения давления
1.Пьезометр— простейший прибор жидкостного типа.

Измеряет давление в жидкости высотой столба той жидкости.

Пьезометр представляет собой стеклянную трубку, открытую с одного конца, а вторым концом присоединенную к сосуду, в котором измеряется давление.
<img width=«2» height=«122» src=«ref-2_312942540-94.coolpic» v:shapes="_x0000_s1190"> <img width=«2» height=«110» src=«ref-2_312942634-91.coolpic» v:shapes="_x0000_s1191"> <img width=«55» height=«122» src=«ref-2_312942725-405.coolpic» v:shapes="_x0000_s1178 _x0000_s1180 _x0000_s1181 _x0000_s1182 _x0000_s1184">




                                                       h

<img width=«38» height=«2» src=«ref-2_312943130-81.coolpic» v:shapes="_x0000_s1189"><img width=«50» height=«2» src=«ref-2_312943211-82.coolpic» v:shapes="_x0000_s1188"><img width=«26» height=«26» src=«ref-2_312943293-113.coolpic» v:shapes="_x0000_s1187"><img width=«38» height=«2» src=«ref-2_312943406-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1183"><img width=«38» height=«2» src=«ref-2_312943406-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1179"><img width=«26» height=«2» src=«ref-2_312934804-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1177"><img width=«12» height=«27» src=«ref-2_312934568-101.coolpic» v:shapes="_x0000_s1176"><img width=«12» height=«27» src=«ref-2_312934568-101.coolpic» v:shapes="_x0000_s1175"><img width=«98» height=«2» src=«ref-2_312943835-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1174"><img width=«98» height=«98» src=«ref-2_312943914-465.coolpic» v:shapes="_x0000_s1173">                                     A
2. Жидкостной манометр,в котором давление уравновешивается жидкостью.

Представляет собой U-образную стеклянную трубку, частично заполненную жидкостью.
<img width=«79» height=«158» src=«ref-2_312944379-521.coolpic» v:shapes="_x0000_s1200 _x0000_s1201 _x0000_s1207 _x0000_s1208"> <img width=«12» height=«63» src=«ref-2_312932462-131.coolpic» v:shapes="_x0000_s1202">



                               P                                 h1

<img width=«98» height=«98» src=«ref-2_312945031-464.coolpic» v:shapes="_x0000_s1192">


<img width=«12» height=«28» src=«ref-2_312945495-103.coolpic» v:shapes="_x0000_s1206"><img width=«74» height=«2» src=«ref-2_312934879-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1205"><img width=«2» height=«74» src=«ref-2_312945676-86.coolpic» v:shapes="_x0000_s1203"><img width=«74» height=«2» src=«ref-2_312934879-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1193">                                             h

<img width=«134» height=«25» src=«ref-2_312945840-178.coolpic» v:shapes="_x0000_s1194 _x0000_s1195 _x0000_s1196 _x0000_s1197 _x0000_s1198 _x0000_s1199 _x0000_s1204">



3.Дефферециальный манометр, присоединенный к двум сосудам. А и В. Для давления на уровне поверхности измеряющийся жидкости плотностью <img width=«19» height=«23» src=«ref-2_312946018-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1165"> в левом колене (точка С) имеем <img width=«236» height=«24» src=«ref-2_312946116-394.coolpic» v:shapes="_x0000_i1166">
<img width=«26» height=«26» src=«ref-2_312946510-114.coolpic» v:shapes="_x0000_s1238">                                                                                  
B
         
P
b


<img width=«26» height=«26» src=«ref-2_312946510-114.coolpic» v:shapes="_x0000_s1237"><img width=«98» height=«98» src=«ref-2_312943914-465.coolpic» v:shapes="_x0000_s1217"><img width=«98» height=«98» src=«ref-2_312943914-465.coolpic» v:shapes="_x0000_s1216">                     
A
            
P
a


<img width=«206» height=«172» src=«ref-2_312947668-766.coolpic» v:shapes="_x0000_s1224 _x0000_s1225 _x0000_s1226 _x0000_s1227 _x0000_s1229 _x0000_s1233 _x0000_s1234 _x0000_s1235"> <img width=«134» height=«160» src=«ref-2_312948434-651.coolpic» v:shapes="_x0000_s1218 _x0000_s1219 _x0000_s1220 _x0000_s1221 _x0000_s1228 _x0000_s1231">



                           
h
a                                                                                         
h
1
<img width=«254» height=«2» src=«ref-2_312949085-84.coolpic» v:shapes="_x0000_s1230"> <img width=«50» height=«2» src=«ref-2_312949169-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1223"> <img width=«74» height=«2» src=«ref-2_312949246-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1222">



4.Пружинный манометр состоит из полой тонкостенной изогнутой латунной трубки, один конец заполнен и соединен с помощью тяги с зубчатым механизмом, второй открытый конец сообщается с сосудом, в котором замеряется давление. Через этот конец в трубку поступает жидкость.
5.Мембранный манометр, в котором жидкость воздействует на тонкую металлическую пластинку-мембрану. Возникающая при этом деформация мембраны передается через систему рычагов стрелкой, указывающей величину давления.

    продолжение
--PAGE_BREAK--ГИДРОДИНАМИКА


Основные понятия



 
1. Установившимсяназывается движение, при котором  скорость и давление в каждой данной точке пространства, заполненного движущей жидкостью, остаются все время постоянными.

2. Неустановившемся– движение жидкости поля скоростей и поле давлений будут непрерывно изменяться.
<img width=«12» height=«39» src=«ref-2_312935968-110.coolpic» v:shapes="_x0000_s1274"><img width=«2» height=«62» src=«ref-2_312949434-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1260"><img width=«74» height=«2» src=«ref-2_312949246-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1259"><img width=«2» height=«110» src=«ref-2_312949589-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1257"><img width=«2» height=«74» src=«ref-2_312934957-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1242"><img width=«74» height=«2» src=«ref-2_312949246-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1240"><img width=«2» height=«122» src=«ref-2_312938848-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1239">1.                                                       2.

<img width=«115» height=«88» src=«ref-2_312949905-299.coolpic» v:shapes="_x0000_s1252 _x0000_s1254 _x0000_s1256"> <img width=«110» height=«62» src=«ref-2_312950204-244.coolpic» v:shapes="_x0000_s1271 _x0000_s1273">


                                                                             Н1

<img width=«14» height=«2» src=«ref-2_312950448-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s1262">           Н=const                                                      

<img width=«14» height=«2» src=«ref-2_312950522-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s1245"> <img width=«127» height=«39» src=«ref-2_312950596-240.coolpic» v:shapes="_x0000_s1261 _x0000_s1263 _x0000_s1269 _x0000_s1270 _x0000_s1275"> <img width=«50» height=«26» src=«ref-2_312950836-149.coolpic» v:shapes="_x0000_s1248 _x0000_s1250 _x0000_s1251">


<img width=«74» height=«2» src=«ref-2_312934879-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1258"><img width=«38» height=«2» src=«ref-2_312943406-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1255"><img width=«74» height=«2» src=«ref-2_312934879-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1253"><img width=«14» height=«2» src=«ref-2_312950448-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s1247"><img width=«2» height=«26» src=«ref-2_312951291-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1243">                                                                                   Н2

<img width=«74» height=«2» src=«ref-2_312934879-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1628">Выделим в жидкости элементарную площадку и через все точки на ее контуре проведем линии тока, совокупность которых образует некоторую  объём, который называется  т
рубкой  тока

3. Потоком  жидкостиназывается  совокупность элементарных струек.

4. Элементарная струйка  — часть  жидкости, находящаяся в трубке тока.

Трубка тока остается неизменной при установившимся движении, а при неустановившемся  установившемся трубка тока  изменяется.
5. Смоченный периметр

Часть периметра, по которому жидкость соприкасается с твердыми стенками, называется смоченным периметром.


P=2(h+b)

A=2h+b

<img width=«151» height=«134» src=«ref-2_312951444-554.coolpic» v:shapes="_x0000_s1276 _x0000_s1278 _x0000_s1279 _x0000_s1281">



<img width=«86» height=«2» src=«ref-2_312937097-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1284"><img width=«2» height=«26» src=«ref-2_312951291-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1283"><img width=«2» height=«26» src=«ref-2_312951291-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1282"><img width=«62» height=«2» src=«ref-2_312936738-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1280"><img width=«86» height=«2» src=«ref-2_312937097-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1277">                                 h   
                          

                                                          b
6. Напорные и безнапорные трубопроводы

 Напорнымназывается движением, при котором жидкость со всех сторон ограничена твердыми стенками.

Безнапорнымназывается движением, при котором часть жидкости ограничена твердыми стенками, а часть воздухом или газом.
7. Траектория движения частиц и жидкости и линий тока

След движения отдельной частицы жидкости в пространстве называется траекторией

Линия тока– кривая, проведенная через ряд точек в движущейся жидкости так, что векторы скоростей частиц жидкости, находящихся в данный момент в этих точках явились к ней касательными.

<img width=«400» height=«47» src=«ref-2_312952383-545.coolpic» v:shapes="_x0000_s1358 _x0000_s1359 _x0000_s1360 _x0000_s1361 _x0000_s1362 _x0000_s1364">



8. Площадь живого сечения

Живымназывают перпендикулярное сечение потока.
9. Гидравлический радиус

Гидравлическим радиусомназывают отношение площади живого сечения к смоченному периметру.

<img width=«72» height=«61» src=«ref-2_312952928-400.coolpic» v:shapes="_x0000_i1167">

<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_312924864-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1168">Для круглой трубы <img width=«202» height=«53» src=«ref-2_312953401-880.coolpic» v:shapes="_x0000_i1169">
<img width=«60» height=«56» src=«ref-2_312954281-344.coolpic» v:shapes="_x0000_i1170">   , где r– радиус трубопровода
Расход и средняя скорость.



Расходом
называется количество жидкости, протекающей через поперечное сечение потока за единицу времени.
Различают объемный и весовой (массовый) расход.

<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_312924864-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1171"><img width=«204» height=«181» src=«ref-2_312954698-2098.coolpic» v:shapes="_x0000_i1172">
Уравнение неразрывности
Так как жидкость практически не сжимается, то можно записать: qa=qb

Q1=Q2

W1F1=W2F2

W
ср

F
=
const


     Произведение скорости на площадь сечения для данного потока есть величина постоянная.
Уравнение Бернулли.
     Уравнение Бернулли устанавливает зависимость между скоростью, давлением и высотой расположением жидкости, если рассмотреть жидкость двух сечений, то

<img width=«252» height=«56» src=«ref-2_312956796-940.coolpic» v:shapes="_x0000_i1173">

Данное уравнение справедливо для идеальной жидкости.
Идеальной жидкостью  называется  жидкость, лишенная свойств вязкости.

<img width=«156» height=«61» src=«ref-2_312957736-758.coolpic» v:shapes="_x0000_i1174">

     где: Z— геодезический напор, [M];

           <img width=«27» height=«44» src=«ref-2_312958494-145.coolpic» v:shapes="_x0000_i1175">–пьезометрический напор, [M];

           <img width=«27» height=«47» src=«ref-2_312958639-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1176">-скоростной (динамический) напор, [M];

            <img width=«19» height=«17» src=«ref-2_312958791-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1177"> -полный напор, [M].

      <img width=«52» height=«44» src=«ref-2_312958885-188.coolpic» v:shapes="_x0000_i1178"> — характеризует потенциальную энергию жидкости;

      <img width=«27» height=«47» src=«ref-2_312958639-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1179"> — характеризует кинетическую энергию жидкости;

       <img width=«19» height=«17» src=«ref-2_312958791-94.coolpic» v:shapes="_x0000_i1180">  — характеризует полную энергию жидкости.
       Для реальной жидкости уравнение Бернулли имеет следующий вид:
<img width=«300» height=«55» src=«ref-2_312959319-1075.coolpic» v:shapes="_x0000_i1181">
    где: <img width=«43» height=«23» src=«ref-2_312960394-139.coolpic» v:shapes="_x0000_i1182"> — это потеря напора между сечением 1-2.

   

     Потеря напора зависит от геометрических размеров — длины и  диаметра трубопроводов;  шероховатости  внутренней поверхности, материала  и срока службы; вязкости и  скорости жидкости.
Графики уравнения Бернулли.
Для идеальной жидкости.
<img width=«2» height=«122» src=«ref-2_312938848-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1045"><img width=«2» height=«122» src=«ref-2_312938848-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1044"><img width=«12» height=«124» src=«ref-2_312960693-168.coolpic» v:shapes="_x0000_s1071"><img width=«12» height=«88» src=«ref-2_312960861-150.coolpic» v:shapes="_x0000_s1060"><img width=«12» height=«28» src=«ref-2_312945495-103.coolpic» v:shapes="_x0000_s1059"><img width=«62» height=«2» src=«ref-2_312961114-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1072"><img width=«270» height=«31» src=«ref-2_312961191-255.coolpic» v:shapes="_x0000_s1047"><img width=«12» height=«124» src=«ref-2_312960693-168.coolpic» v:shapes="_x0000_s1053"><img width=«86» height=«2» src=«ref-2_312961614-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1063"><img width=«12» height=«76» src=«ref-2_312936596-142.coolpic» v:shapes="_x0000_s1069">      <img width=«25» height=«44» src=«ref-2_312961835-153.coolpic» v:shapes="_x0000_i1183">                                                         <img width=«134» height=«2» src=«ref-2_312961988-81.coolpic» v:shapes="_x0000_s1049"><img width=«270» height=«7» src=«ref-2_312962069-109.coolpic» v:shapes="_x0000_s1046">         <img width=«29» height=«47» src=«ref-2_312962178-166.coolpic» v:shapes="_x0000_i1184"><img width=«62» height=«2» src=«ref-2_312936738-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1058">                                                                                                     

<img width=«12» height=«40» src=«ref-2_312962421-114.coolpic» v:shapes="_x0000_s1070"><img width=«12» height=«52» src=«ref-2_312962535-124.coolpic» v:shapes="_x0000_s1068"><img width=«38» height=«2» src=«ref-2_312943406-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1066">      <img width=«27» height=«45» src=«ref-2_312962735-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1185">                                                                      <img width=«27» height=«45» src=«ref-2_312962884-151.coolpic» v:shapes="_x0000_i1186">         H2   

<img width=«38» height=«2» src=«ref-2_312963035-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1067"><img width=«12» height=«16» src=«ref-2_312963111-88.coolpic» v:shapes="_x0000_s1061"><img width=«62» height=«2» src=«ref-2_312936738-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1056"><img width=«270» height=«19» src=«ref-2_312963276-202.coolpic» v:shapes="_x0000_s1048">Z1                                                                                                                                   Z2

<img width=«506» height=«2» src=«ref-2_312963478-91.coolpic» v:shapes="_x0000_s1062">



Для реальной жидкости.
<img width=«62» height=«2» src=«ref-2_312961114-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1118"><img width=«270» height=«31» src=«ref-2_312963646-251.coolpic» v:shapes="_x0000_s1121"><img width=«86» height=«2» src=«ref-2_312961614-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1110"><img width=«2» height=«122» src=«ref-2_312938848-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1097"><img width=«2» height=«122» src=«ref-2_312938848-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1096"><img width=«12» height=«124» src=«ref-2_312960693-168.coolpic» v:shapes="_x0000_s1117"><img width=«12» height=«88» src=«ref-2_312960861-150.coolpic» v:shapes="_x0000_s1107"><img width=«12» height=«28» src=«ref-2_312945495-103.coolpic» v:shapes="_x0000_s1106"><img width=«12» height=«124» src=«ref-2_312960693-168.coolpic» v:shapes="_x0000_s1103"><img width=«12» height=«76» src=«ref-2_312936596-142.coolpic» v:shapes="_x0000_s1115">      <img width=«25» height=«44» src=«ref-2_312961835-153.coolpic» v:shapes="_x0000_i1187">                                                         <img width=«134» height=«2» src=«ref-2_312961988-81.coolpic» v:shapes="_x0000_s1101"><img width=«270» height=«7» src=«ref-2_312965101-162.coolpic» v:shapes="_x0000_s1098">         <img width=«29» height=«47» src=«ref-2_312962178-166.coolpic» v:shapes="_x0000_i1188"><img width=«62» height=«2» src=«ref-2_312936738-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1105">                                                                                                      

<img width=«270» height=«19» src=«ref-2_312965506-205.coolpic» v:shapes="_x0000_s1099"><img width=«12» height=«40» src=«ref-2_312962421-114.coolpic» v:shapes="_x0000_s1116"><img width=«12» height=«52» src=«ref-2_312962535-124.coolpic» v:shapes="_x0000_s1114"><img width=«38» height=«2» src=«ref-2_312943406-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1112">      <img width=«27» height=«45» src=«ref-2_312962735-149.coolpic» v:shapes="_x0000_i1189">                                                                      <img width=«27» height=«45» src=«ref-2_312962884-151.coolpic» v:shapes="_x0000_i1190">         H2   

<img width=«38» height=«2» src=«ref-2_312963035-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1113"><img width=«12» height=«16» src=«ref-2_312963111-88.coolpic» v:shapes="_x0000_s1108"><img width=«62» height=«2» src=«ref-2_312936738-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1104"><img width=«270» height=«19» src=«ref-2_312963276-202.coolpic» v:shapes="_x0000_s1100">Z1                                                                                                                                   Z2

<img width=«278» height=«2» src=«ref-2_312966768-85.coolpic» v:shapes="_x0000_s1109">



Приборы для измерения

расхода и скорости жидкости
<img width=«180» height=«123» src=«ref-2_312966853-1571.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1145">1) Расходометр Вентури: состоит из цилиндрических труб А и В диаметром d1соединенных с трубопроводом, сужающегося и расширяющегося участка Cи D, между которыми находится цилиндрическая труба диаметром d2 (d1>d2). В сечениях 1-1 и 2-2 цилиндрических участков установлены Пьезометр aи b, разность уровней жидкости.






2) Расходомер с диафрагмой
: в расширенной части манометра в измеряющей жидкости плавает поплавок, с помощью рычажного устройства передающей информацию о своем положение стрелки, которая фиксируется на шкале и, градуированной в единицах расхода. Здесь увеличение скорости потока происходит при его подходе через отверстия в пластине, называемой диафрагмой. При резком изменении возникают зоны вихрей, потери напора возрастают, и коэффициент расхода уменьшается.

<img width=«112» height=«143» src=«ref-2_312968424-639.coolpic» v:shapes="_x0000_i1191">

3) Трубка Пито: применяется для измерения скоростей для безнапорных потоков.
<img width=«12» height=«64» src=«ref-2_312934669-135.coolpic» v:shapes="_x0000_s1297"><img width=«50» height=«2» src=«ref-2_312969198-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1296"><img width=«2» height=«122» src=«ref-2_312938848-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1293"><img width=«2» height=«134» src=«ref-2_312969355-81.coolpic» v:shapes="_x0000_s1295"><img width=«102» height=«108» src=«ref-2_312969436-829.coolpic» v:shapes="_x0000_i1192"> 

                                                  h

<img width=«266» height=«2» src=«ref-2_312970265-85.coolpic» v:shapes="_x0000_s1290"> <img width=«62» height=«2» src=«ref-2_312936738-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1291"> <img width=«51» height=«12» src=«ref-2_312970427-103.coolpic» v:shapes="_x0000_s1298"> <img width=«74» height=«2» src=«ref-2_312949246-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1292">
<img width=«266» height=«2» src=«ref-2_312970608-85.coolpic» v:shapes="_x0000_s1289">




Режимы движения жидкости.
  Различают  два режима: ламинарный и  турбулентный.

     При ламинарном движении не происходит перемешивание слоев жидкости, это наблюдается при малой скорости движения или при движении вязких жидкостей.

  Турбулентное движение происходит при значительных  скоростях движения жидкостей и находит наибольшее применение, так как при малых скоростях требуются большие диаметры трубопроводов.

<img width=«230» height=«134» src=«ref-2_312970693-753.coolpic» v:shapes="_x0000_s1365 _x0000_s1366 _x0000_s1367 _x0000_s1368 _x0000_s1369 _x0000_s1370 _x0000_s1371 _x0000_s1372 _x0000_s1373 _x0000_s1374 _x0000_s1375 _x0000_s1377">



Число Рейнольдса
    Число Рейнольдса (Re
)– это  критерий, по которому определяют режим движения жидкости.

<img width=«84» height=«48» src=«ref-2_312971446-385.coolpic» v:shapes="_x0000_i1193">   -  величина безразмерная
Re

кр.
=2300
            Re<2300 – ламинарное движение

            Re>2300 – турбулентное движение
Шероховатость  стенок трубопроводов

<img width=«2» height=«2» src=«ref-2_312971831-73.coolpic» v:shapes="_x0000_s1307">     При движение жидкости около стенок образуется тонкий пограничный слой, скорость движения жидкости в котором равна 0.

Поверхность трубопровода в зависимости от материала, способа отработки и времени эксплуатации  и имеет неровную поверхность, т.е. шероховатость  К, которая  характеризуется следующими величинами:


    продолжение
--PAGE_BREAK--<img width=«26» height=«26» src=«ref-2_312946510-114.coolpic» v:shapes="_x0000_s1397"><img width=«12» height=«27» src=«ref-2_312934568-101.coolpic» v:shapes="_x0000_s1395">                     К
<img width=«242» height=«50» src=«ref-2_312972119-500.coolpic» v:shapes="_x0000_s1389 _x0000_s1390 _x0000_s1391 _x0000_s1392 _x0000_s1393 _x0000_s1394 _x0000_s1396">
<img width=«12» height=«39» src=«ref-2_312935968-110.coolpic» v:shapes="_x0000_s1406">


<img width=«38» height=«38» src=«ref-2_312972729-142.coolpic» v:shapes="_x0000_s1409"><img width=«14» height=«38» src=«ref-2_312972871-110.coolpic» v:shapes="_x0000_s1408">                  <img width=«27» height=«19» src=«ref-2_312972981-110.coolpic» v:shapes="_x0000_i1194">                               К

<img width=«266» height=«2» src=«ref-2_312970608-85.coolpic» v:shapes="_x0000_s1403"> <img width=«266» height=«38» src=«ref-2_312973176-510.coolpic» v:shapes="_x0000_s1398 _x0000_s1399 _x0000_s1401 _x0000_s1402 _x0000_s1404 _x0000_s1405 _x0000_s1407">



   

     Т.к. при одинаковой величине абсолютной шероховатости её влияние при различных диаметрах различна, то вводят понятие относительной шероховатости:

<img width=«69» height=«58» src=«ref-2_312973686-507.coolpic» v:shapes="_x0000_i1195">

где: К – абсолютная шероховатость, гидравлически шероховатая поверхность, гидравлически гладкая поверхность;

        r– радиус.
     При проектировании трубопроводов стремительные нормы и правила (СНиП) предусматривает определеннуюэквивалентную шероховатость:

1 -  для водяных  тепловых сетей  К экв = 0,5мм;

2 -  для паропроводов   Кэкв = 0,2мм;

3 – для трубопроводов горячего водоснабжения и конденсатопроводов   Кэкв.=0,01мм.
Определение потерь напора по длине

<img width=«144» height=«59» src=«ref-2_312974193-598.coolpic» v:shapes="_x0000_i1196">

где: <img width=«15» height=«19» src=«ref-2_312974791-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1197"> — коэффициент гидравлического трения, определяется по формулам, в зависимости от режима движения жидкости;

               l–длина трубопровода в метрах, м;

              d– внутренний диаметр трубопровода, м;

               w— скорость,<img width=«24» height=«41» src=«ref-2_312974881-141.coolpic» v:shapes="_x0000_i1198">.
Формулы для определения <img width=«15» height=«19» src=«ref-2_312974791-90.coolpic» v:shapes="_x0000_i1199">

1. Режим ламинарный:  <img width=«71» height=«56» src=«ref-2_312975112-455.coolpic» v:shapes="_x0000_i1200"> — формула Пуазейля

2. Турбулентное движение:

  2.1 поверхности гидравлически гладкие: <img width=«88» height=«49» src=«ref-2_312975567-545.coolpic» v:shapes="_x0000_i1201"> – формула Блазиуса
  2.2 поверхности гидравлически шероховатые

<img width=«192» height=«60» src=«ref-2_312976112-956.coolpic» v:shapes="_x0000_i1202"> — формула Альтшуля
<img width=«156» height=«62» src=«ref-2_312977068-734.coolpic» v:shapes="_x0000_i1203"> — формула Шифринсона

Reкр=568d

Re<  Reпр. — формула Альтшуля

Re>  Reпр.– формула Шифринсона
Местные сопротивления.
     На трубопроводах устанавливаются различные устройства (вентиля, задвижки) в котором происходит дополнительная потеря напора.
<img width=«183» height=«134» src=«ref-2_312977802-719.coolpic» v:shapes="_x0000_s1420 _x0000_s1421 _x0000_s1422 _x0000_s1423 _x0000_s1424 _x0000_s1425"> <img width=«206» height=«72» src=«ref-2_312978521-437.coolpic» v:shapes="_x0000_s1410 _x0000_s1411 _x0000_s1412 _x0000_s1413 _x0000_s1414 _x0000_s1415 _x0000_s1416 _x0000_s1417 _x0000_s1418 _x0000_s1419">



Сопротивление может характеризоваться различными способами:
1. Коэффициентом  местного сопротивления. Величина безразмерная,

принимается по справочникам зависимости рода сопротивления (иногда диаметром).

<img width=«108» height=«58» src=«ref-2_312978958-520.coolpic» v:shapes="_x0000_i1204">, м

2. Местное сопротивление характеризуется эквивалентной длиной


<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_312924864-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1205"><img width=«144» height=«56» src=«ref-2_312979551-591.coolpic» v:shapes="_x0000_i1206">, м
        Эквивалентной длиной называются участок прямого трубопровода того же, диаметра, что и местное сопротивление, потери напора на котором равны потерям напора в местном сопротивлении.

    Например.

<img width=«32» height=«24» src=«ref-2_312980142-122.coolpic» v:shapes="_x0000_i1207">-для задвижки d=57мм, l= 0.65м, т.е потеря напора на прямом трубопроводе 0,65м = потери напора задвижки.

Кэкв.=0,5мм  принимается по справочникам в зависимости от рода сопротивления наружного диаметра трубопровода и эквивалентной шероховатости.
Определение суммарных потерь напора

     Трубопроводы представляют собой сочетание прямолинейных участков трубопровода и местных сопротивлений,  поэтому  возникает необходимость определять суммарные потери напора.

<img width=«122» height=«33» src=«ref-2_312980264-332.coolpic» v:shapes="_x0000_i1208">

<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_312924864-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1209">1. <img width=«89» height=«47» src=«ref-2_312980669-287.coolpic» v:shapes="_x0000_i1210">+<img width=«49» height=«47» src=«ref-2_312980956-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1211">=<img width=«27» height=«47» src=«ref-2_312958639-152.coolpic» v:shapes="_x0000_i1212"><img width=«29» height=«23» src=«ref-2_312981315-131.coolpic» v:shapes="_x0000_i1213">

2. <img width=«277» height=«47» src=«ref-2_312981446-689.coolpic» v:shapes="_x0000_i1214">
Назначение и классификация трубопроводов
     В современной технике трубопроводы используются для перемещения разнообразных жидкостей (воды, нефти, нефтепродуктов) и газов. Их изготовляют из разных  материалов (метала, бетона, стекла и др.) Наряду с трубопроводами малых длин и диаметров, применяемых в лабораторной технике и контрольно-измерительной аппаратуре, имеются магистральные трубопроводы, протяжностью в тысячи километров и диаметром в несколько метров.
Простым трубопроводомназывается трубопровод, не имеющий разветвления на пути движения жидкости от точки забора до точки потребления.

 


Сложным трубопроводомпредставляет собой сеть труб, состоящую из одной магистральной трубы и ряда отходящих от неё ответвлений.

  Сложные трубопроводы подразделяются на следующие основные виды:

Параллельные трубопроводы— к основной магистрали, параллельно подключены одна или несколько труб.
<img width=«218» height=«59» src=«ref-2_312982135-374.coolpic» v:shapes="_x0000_s1426 _x0000_s1427 _x0000_s1428 _x0000_s1429 _x0000_s1430 _x0000_s1431 _x0000_s1432 _x0000_s1433 _x0000_s1434">


Разветвленные трубопроводы— жидкость из магистрали подается в боковые ответвления, но обратно в магистраль не поступают.
<img width=«187» height=«75» src=«ref-2_312982509-377.coolpic» v:shapes="_x0000_s1435 _x0000_s1436 _x0000_s1437 _x0000_s1438 _x0000_s1439">


<img width=«12» height=«51» src=«ref-2_312982886-121.coolpic» v:shapes="_x0000_s1444">Кольцевые трубопроводы—  замкнутые в сеть (кольцо), питаемую от основной магистрали.
<img width=«163» height=«124» src=«ref-2_312983007-782.coolpic» v:shapes="_x0000_s1440 _x0000_s1441 _x0000_s1442 _x0000_s1443 _x0000_s1445">



        Длинные трубопроводы -для которых потери напора в местных сопротивлениях малы по сравнению с потерями напора на трение (по длине). В этом случае первыми или пренебрегают или учитывают их через эквивалентную длину. Пример длинных трубопроводов линейные участки магистральных нефтепроводов. При расчете, которых местными сопротивлениями обычно пренебрегают, т. к. они составляют    1-2% потерь на трение.<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_312924864-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1216">

Короткие трубопроводыучитывают оба вида потерь напора, т.к. они соизмеряемы по величине, пример таких трубопроводов — обвязка насосных станций и эксплутационных нефтяных скважин.

В сложных трубопроводах различают:

— транзитный расход, т.е. расход, передаваемый по магистрали;

— путевой (попутный), отбираемый из магистрали в ряде промежуточных точек по                                                                                                         пути движения жидкости.
Трубопроводы, работающие под вакуумом

( Сифонные трубопроводы)
     Сифонным  трубопроводом  называют такой самотечный трубопровод, часть которого находится выше уровня жидкости в резервуаре, из которого происходит подача жидкости. Для приведения действия сифонного трубопровода необходимо создать разрежение.

     Сифонный трубопровод применяют в качестве водосбросов гидротехнических  сооружений, для слива нефтепродуктов из цистерн, опорожнение водоемов, применяют при прокладке водоводов через возвышенности.

     В водоснабжении иногда применяются особые конструкции сифонных трубопроводов – сифонные водосборы.
<img width=«2» height=«62» src=«ref-2_312983862-84.coolpic» v:shapes="_x0000_s1461">                                               X

<img width=«206» height=«75» src=«ref-2_312983946-447.coolpic» v:shapes="_x0000_s1447 _x0000_s1448 _x0000_s1462 _x0000_s1463">




                                           Zx

<img width=«2» height=«110» src=«ref-2_312984393-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1451"> <img width=«12» height=«146» src=«ref-2_312984473-175.coolpic» v:shapes="_x0000_s1457 _x0000_s1464"> <img width=«12» height=«51» src=«ref-2_312984648-121.coolpic» v:shapes="_x0000_s2063"> <img width=«2» height=«38» src=«ref-2_312984769-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1449">




<img width=«146» height=«2» src=«ref-2_312984845-96.coolpic» v:shapes="_x0000_s1455"><img width=«50» height=«2» src=«ref-2_312969198-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1453"><img width=«50» height=«38» src=«ref-2_312985018-174.coolpic» v:shapes="_x0000_s1450">                     a            a

<img width=«12» height=«63» src=«ref-2_312985192-129.coolpic» v:shapes="_x0000_s1458">


                       A                           <img width=«25» height=«17» src=«ref-2_312985321-106.coolpic» v:shapes="_x0000_i1215">


<img width=«12» height=«100» src=«ref-2_312985427-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1460"><img width=«98» height=«2» src=«ref-2_312985583-90.coolpic» v:shapes="_x0000_s1456"><img width=«50» height=«2» src=«ref-2_312949169-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s1454"><img width=«50» height=«38» src=«ref-2_312985750-174.coolpic» v:shapes="_x0000_s1452">                                                              b            b

<img width=«12» height=«63» src=«ref-2_312985924-123.coolpic» v:shapes="_x0000_s2065">                                                                            B

<img width=«12» height=«51» src=«ref-2_312984648-121.coolpic» v:shapes="_x0000_s1465">                                           ZA              ZB
<img width=«362» height=«2» src=«ref-2_312986168-88.coolpic» v:shapes="_x0000_s1459">


     Поскольку сифон является коротким трубопроводом, его расход определяется по уравнению:

<img width=«182» height=«39» src=«ref-2_312986256-809.coolpic» hspace=«12» v:shapes="_x0000_s1328">    или                   <img width=«101» height=«55» src=«ref-2_312987065-440.coolpic» v:shapes="_x0000_i1217">
<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_312924864-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1218">

     Для определения  возможности работы сифонного трубопровода составляют уравнение Бернулли для положения жидкости начального и наиболее опасного сечения, т. е. начального a– a, и конечно х — х.

<img width=«239» height=«129» src=«ref-2_312987578-1643.coolpic» v:shapes="_x0000_i1219">

    где:  Pa  –  минимально возможное атмосферное давление;

             ha-x  -  потеря напора в трубопроводе при движении от сосуда до сечения х.
     Данное давление в сечениях должно быть больше или равно давлению паров данной жидкости при данной температуре.
Гидравлический удар
     Под гидравлическим ударом понимают резкое повышение давления в трубопроводах при внезапной остановке движущейся в них жидкости. Он происходит, например, при быстром закрытии различных запорных приспособлений, устанавливаемых на трубопроводах (задвижках, кранах), внезапной остановке насосов, перекачивании жидкости и др. Особенно опасен гидравлический удар в длинных трубопроводах, где с большими скоростями движутся значительные массы жидкости. В таких случаях, если не принять предупредительных мер, гидравлический удар может привести к повреждению мест соединения отдельных труб (стыки, фланцы), разрыву стенок трубопровода и поломке насосов.
Повышение давление при гидравлическом ударе определяется по формулам:

                     ΔP= p·с·w;
             <img width=«168» height=«93» src=«ref-2_312989221-992.coolpic» v:shapes="_x0000_i1220">

где: p— плотность жидкости;

       c— скорость распространения волны;

      W-скорость движения жидкости;

       k— модуль упругости жидкости;

       d— внутренний диаметр;

       <img width=«15» height=«19» src=«ref-2_312990213-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1221"> — толщина стенки трубы;

       E— модуль упругости материала трубы.
         Для предотвращения гидравлического удара на трубопроводах устанавливают медленно закрывающиеся задвижки и предохранительные клапаны, срабатывающие при повышении давления сверх допустимого. Применяют также различного рода компенсаторы (воздушные колпаки). При повышении давления упругая среда (воздух) сжимается и гидравлический удар гасится.
Истечение жидкости из отверстия и насадок
Различают отверстия тонкой стенки, а так же различные насадки.

Насадок – короткая труба, различных конфигураций, используемые на выходе жидкости из сосуда.

<img width=«180» height=«120» src=«ref-2_312990302-1215.coolpic» v:shapes="_x0000_i1222">

<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_312924864-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1223">

где:  <img width=«31» height=«17» src=«ref-2_312991590-117.coolpic» v:shapes="_x0000_i1224"> — коэффициенты расхода и скорости в зависимости от формы насадок.
      Внутренний цилиндрический насадоквыполняют в виде трубки, приставленной к отверстию изнутри сосуда.

Насадок работает неполным сечением, и жидкости вытекая из отверстия, не косая его стенок, что приходит к значительному уменьшению расхода.

    Внешний цилиндрический насадок — увеличивает расход  в 1,33 раза по сравнению с расходом из отверстия тонкой стенки.

     Конический сходящий насадок способствует к увеличению <img width=«29» height=«17» src=«ref-2_312991707-105.coolpic» v:shapes="_x0000_i1225">0,946 расхода на определенных пределах.

     Конический расходящийся  насадок-  в таких насадках ввиду разностей скоростей, в местах сжатия струи создается значительный вакуум, поэтому они обладают свойством всасывания, причем в большей степени, чем цилиндрические насадки, расход жидкости при этом увеличивается.

     Коллоидный насадокимеет форму, близкую к форме струи жидкости, вытекающей из отверстия в тонкой стенке, поэтому в них внутреннее сжатие оказывается наименьшим.  Внешнее сжатие отсутствует, а коэффициент скорости и расхода оказываются большими, чем во всяких остальных случаях.
Раздел 2 Гидравлические машины
Общие понятия о гидравлических машинах

  <img width=«42» height=«198» src=«ref-2_312991812-531.coolpic» alt=«Подпись: Гидротурбины» v:shapes="_x0000_s1634" v:dpi=«96»><img width=«42» height=«198» src=«ref-2_312992343-534.coolpic» alt=«Подпись: Водяные колеса» v:shapes="_x0000_s1635" v:dpi=«96»><img width=«66» height=«198» src=«ref-2_312992877-805.coolpic» alt=«Подпись: Водостолбовые машины(поршневые)» v:shapes="_x0000_s1636" v:dpi=«96»><img width=«42» height=«198» src=«ref-2_312993682-596.coolpic» alt=«Подпись: Роторные гидромоторы» v:shapes="_x0000_s1637" v:dpi=«96»><img width=«42» height=«126» src=«ref-2_312994278-384.coolpic» alt=«Подпись: Вихревые» v:shapes="_x0000_s1641" v:dpi=«96»><img width=«42» height=«126» src=«ref-2_312994662-357.coolpic» alt=«Подпись: Осевые» v:shapes="_x0000_s1642" v:dpi=«96»><img width=«42» height=«126» src=«ref-2_312995019-431.coolpic» alt=«Подпись: Центробежные» v:shapes="_x0000_s1644" v:dpi=«96»><img width=«42» height=«126» src=«ref-2_312995450-423.coolpic» alt=«Подпись: Диагональные» v:shapes="_x0000_s1645" v:dpi=«96»><img width=«66» height=«138» src=«ref-2_312995873-536.coolpic» alt=«Подпись: Эрлифты, газлифты» v:shapes="_x0000_s1646" v:dpi=«96»><img width=«66» height=«138» src=«ref-2_312996409-608.coolpic» alt=«Подпись: Пневматические установки» v:shapes="_x0000_s1647" v:dpi=«96»><img width=«42» height=«126» src=«ref-2_312997017-404.coolpic» alt=«Подпись: Поршневые» v:shapes="_x0000_s1648" v:dpi=«96»><img width=«42» height=«126» src=«ref-2_312997421-380.coolpic» alt=«Подпись: Роторные» v:shapes="_x0000_s1649" v:dpi=«96»><img width=«723» height=«468» src=«ref-2_312997801-3800.coolpic» v:shapes="_x0000_s1629 _x0000_s1630 _x0000_s1631 _x0000_s1632 _x0000_s1633 _x0000_s1638 _x0000_s1639 _x0000_s1640 _x0000_s1643 _x0000_s1650 _x0000_s1651 _x0000_s1652 _x0000_s1653 _x0000_s1654 _x0000_s1655 _x0000_s1656 _x0000_s1657 _x0000_s1658 _x0000_s1659 _x0000_s1660 _x0000_s1661 _x0000_s1662 _x0000_s1663 _x0000_s1664 _x0000_s1665 _x0000_s1666 _x0000_s1667 _x0000_s1668 _x0000_s1669 _x0000_s1670 _x0000_s1671 _x0000_s1672 _x0000_s1673 _x0000_s1674 _x0000_s1675 _x0000_s1676"><img width=«720» height=«468» src=«ref-2_313001601-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1226"> Насосаминазывают гидравлические машины, предназначенные для перекачивания жидкости.

    продолжение
--PAGE_BREAK--ПОРШНЕВЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАШИНЫ

ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ СХЕМА ПОРШНЕВОГО НАСОСА
 

                                                                                               1-всасывающая труба

                                 5                                                         2-всасывающий клапан

<img width=«14» height=«26» src=«ref-2_313001674-101.coolpic» v:shapes="_x0000_s1722"><img width=«26» height=«14» src=«ref-2_313001775-99.coolpic» v:shapes="_x0000_s1721"><img width=«26» height=«26» src=«ref-2_312943293-113.coolpic» v:shapes="_x0000_s1717"><img width=«2» height=«38» src=«ref-2_313001987-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1702"><img width=«2» height=«38» src=«ref-2_313001987-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1701">            4                  6                                                    3-рабочий цилиндр

<img width=«26» height=«2» src=«ref-2_313002139-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1715"><img width=«2» height=«122» src=«ref-2_313002214-94.coolpic» v:shapes="_x0000_s1714"><img width=«2» height=«98» src=«ref-2_313002308-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1706"><img width=«2» height=«98» src=«ref-2_313002308-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1705"><img width=«2» height=«38» src=«ref-2_313001987-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1698"><img width=«98» height=«2» src=«ref-2_313002542-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1700"><img width=«86» height=«2» src=«ref-2_312937097-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1699"><img width=«2» height=«98» src=«ref-2_313002308-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1695">       4-нагнетательный клапан

<img width=«38» height=«26» src=«ref-2_313002779-125.coolpic» v:shapes="_x0000_s1724"><img width=«26» height=«26» src=«ref-2_312946510-114.coolpic» v:shapes="_x0000_s1723">                                                               7         8                 5-нагнетательная труба

<img width=«26» height=«14» src=«ref-2_313003018-97.coolpic» v:shapes="_x0000_s1718">3                      <img width=«50» height=«38» src=«ref-2_313003115-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1713"><img width=«50» height=«38» src=«ref-2_313003115-153.coolpic» v:shapes="_x0000_s1712"><img width=«50» height=«26» src=«ref-2_313003421-133.coolpic» v:shapes="_x0000_s1710"><img width=«14» height=«14» src=«ref-2_313003554-106.coolpic» v:shapes="_x0000_s1709"><img width=«122» height=«2» src=«ref-2_313003660-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1707"><img width=«38» height=«2» src=«ref-2_312963035-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1704">                                                                    6-поршень

<img width=«2» height=«38» src=«ref-2_313001987-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1727"><img width=«2» height=«26» src=«ref-2_312951291-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1726"><img width=«50» height=«26» src=«ref-2_313003967-135.coolpic» v:shapes="_x0000_s1711"><img width=«122» height=«2» src=«ref-2_313004102-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1708">                                                                   7-шток

<img width=«26» height=«26» src=«ref-2_312946510-114.coolpic» v:shapes="_x0000_s1725"><img width=«38» height=«2» src=«ref-2_312963035-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1703"><img width=«2» height=«26» src=«ref-2_312951291-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1697">                                                                       8-ползун

<img width=«26» height=«14» src=«ref-2_313004447-100.coolpic» v:shapes="_x0000_s1719"><img width=«26» height=«2» src=«ref-2_313002139-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1716"><img width=«98» height=«2» src=«ref-2_313002542-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1696"><img width=«86» height=«2» src=«ref-2_312937097-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1694"><img width=«2» height=«38» src=«ref-2_313001987-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1691"><img width=«2» height=«38» src=«ref-2_313001987-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1690">                                       9                             9-шатун

<img width=«14» height=«26» src=«ref-2_313001674-101.coolpic» v:shapes="_x0000_s1720"><img width=«26» height=«2» src=«ref-2_312934804-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1693">2          1                                                             10-кривошип

<img width=«26» height=«2» src=«ref-2_313002139-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1692"><img width=«2» height=«38» src=«ref-2_313001987-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1689"><img width=«2» height=«38» src=«ref-2_313001987-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s1688"><img width=«122» height=«2» src=«ref-2_313003660-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s1686"><img width=«2» height=«74» src=«ref-2_312934957-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1685"><img width=«2» height=«74» src=«ref-2_312934957-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1683"><img width=«74» height=«2» src=«ref-2_312949246-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s1682">                                                                                               11-вал электродвигателя

<img width=«98» height=«2» src=«ref-2_312943835-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1687"> <img width=«98» height=«2» src=«ref-2_313002542-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1684">



КЛАССИФИКАЦИЯ  ПОРШНЕВЫХ  НАСОСОВ
1.     По роду действия:

-насосы простого действия

-насосы двойного действия

-насосы тройного действия (состоят из трёх цилиндров простого действия)

-дифференциальные насосы (подача жидкости осуществляется более равномерно в два приёма)
2. По способу приведения в действие:

     -приводные (работают от отдельно расположенного двигателя)

     -паровые-прямодействующие (поршни насоса и парового цилиндра имеют общий шток)

     -ручные (приводятся в действие вручную)
        3. По конструкции рабочего органа:

-поршневые (в растогенном цилиндре перемещается дисковый поршень)

-плунжерные (скальчатые) (рабочим органом является плунжер в  виде полого стакана)

-диафрагмовые (рабочий орган – гибкая диафрагма из прорезиненной ткани или кожи
4. По назначению:

-водяные

-канализационные

-кислотные и щелочные

-нефтяные и др.
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ ПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ
<img width=«16» height=«21» src=«ref-2_313005807-98.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">=<img width=«59» height=«41» src=«ref-2_313005905-230.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027">   – дифференциал простого действия, <img width=«40» height=«51» src=«ref-2_313006135-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">

<img width=«124» height=«41» src=«ref-2_313006331-442.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">   – второго действия, <img width=«40» height=«51» src=«ref-2_313006135-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">

<img width=«84» height=«41» src=«ref-2_313006969-273.coolpic» v:shapes="_x0000_i1031"> – третьего действия
<img width=«2» height=«26» src=«ref-2_312951291-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1728">


<img width=«14» height=«38» src=«ref-2_313007317-141.coolpic» v:shapes="_x0000_s1740"><img width=«12» height=«64» src=«ref-2_312934669-135.coolpic» v:shapes="_x0000_s1739"><img width=«14» height=«38» src=«ref-2_313007593-133.coolpic» v:shapes="_x0000_s1738"><img width=«14» height=«2» src=«ref-2_312950522-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s1736"><img width=«2» height=«14» src=«ref-2_313007800-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s1732"><img width=«170» height=«2» src=«ref-2_313007874-82.coolpic» v:shapes="_x0000_s1730">                                                                                                     F-площадь поршня

<img width=«146» height=«2» src=«ref-2_313007956-81.coolpic» v:shapes="_x0000_s1734">                           D           F                                                          S-ход поршня

<img width=«14» height=«2» src=«ref-2_312950522-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s1737"><img width=«146» height=«2» src=«ref-2_313008111-81.coolpic» v:shapes="_x0000_s1735"><img width=«2» height=«14» src=«ref-2_313007800-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s1733">  n-число оборотов вала

<img width=«112» height=«12» src=«ref-2_313008266-122.coolpic» v:shapes="_x0000_s1743"><img width=«2» height=«26» src=«ref-2_312951291-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1742"><img width=«2» height=«26» src=«ref-2_312951291-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1741"><img width=«170» height=«2» src=«ref-2_313008538-82.coolpic» v:shapes="_x0000_s1731"><img width=«2» height=«26» src=«ref-2_312951291-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1729">                                  S                                                              f-площадь штока

                                                                                                                    <img width=«13» height=«17» src=«ref-2_313008695-88.coolpic» alt="*" v:shapes="_x0000_i1032">-К.П.Д. насоса<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_312924864-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1033">
ГРАФИКИ ПОДАЧИ ПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ
<img width=«661» height=«746» src=«ref-2_313008856-10383.coolpic» v:shapes="_x0000_i1227">


     <img width=«15» height=«19» src=«ref-2_312990213-89.coolpic» v:shapes="_x0000_i1034"> — отношение максимальной подачи к средней подачи за один  ход поршня
<img width=«15» height=«19» src=«ref-2_312990213-89.coolpic» alt="*" v:shapes="_x0000_i1035">  = 3,14 для насосов одинарного действия;

<img width=«15» height=«19» src=«ref-2_312990213-89.coolpic» alt="*" v:shapes="_x0000_i1036"> = 1,57 для насосов  двойного действия;

<img width=«15» height=«19» src=«ref-2_312990213-89.coolpic» alt="*" v:shapes="_x0000_i1037"> = 1,04 для насосов  тройного действия.
ВОЗДУШНЫЕ КОЛПАКИ
Воздушные колпаки предназначены для вырабатывания подачи жидкости поршневого насоса.

На основе теоретических и практических данных рекомендуется принимать следующие объёмы воздушных колпаков в долях от рабочего объёма цилиндра FS.

На напорной стороне для насосов простого действия Vв=22FS

                                                           двойного действия Vв=9FS

                                                           строенных Vв=0,5FS. 

                                                                   сдвоенных двойного действия Vв=2FS

На всасывающей стороне для всех видов насосов от 5 до 10FS.

При нагнетательном ходе поршня часть жидкости поступает в нагнетательную трубу, а часть в воздушный колпак на линии нагнетания. Давление воздуха в колпаке при этом увеличивается.

При всасывающем ходе поршня нагнетательный клапан закрывается и жидкость поступает в трубу из воздушного колпака за счёт собственного веса и давления сжатого воздуха.

Так как при повышенном давлении в колпаке происходит частичное растворение воздуха, необходимо периодически выпускать воздух через специальные вентили.

При всасывающем ход поршня жидкость поступает из воздушного колпака на линии всасывания. При этом сокращается время наполнения цилиндра; давление в воздушном колпаке падает.

При нагнетательном ходе поршня всасывающий клапан закрывается и происходит заполнение воздушного клапана на всасывании за счёт разности давления в водоёме и воздушном колпаке.

Так как при пониженном давлении происходит выделение воздуха из воды, то необходимо периодически выпускать воздух из воздушного клапана на всасывании. На всасывающем колпаке установлен вакуумметр.
ИНДИКАТОРНАЯ ДИАГРАММА
Индикаторная диаграмма– это графическое изображение изменения давления в полости цилиндра поршневой машины в зависимости от положения поршня.

<img width=«12» height=«195» src=«ref-2_313019595-194.coolpic» v:shapes="_x0000_s1760">                      Р
<img width=«2» height=«98» src=«ref-2_313002308-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1765"><img width=«14» height=«14» src=«ref-2_313019868-91.coolpic» v:shapes="_x0000_s1764">                                                           3

<img width=«98» height=«2» src=«ref-2_313019959-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1763"><img width=«2» height=«98» src=«ref-2_313002308-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1762">                                   4
<img width=«295» height=«64» src=«ref-2_313020117-377.coolpic» v:shapes="_x0000_s1768 _x0000_s1770">


<img width=«26» height=«14» src=«ref-2_313020494-98.coolpic» v:shapes="_x0000_s1767"><img width=«86» height=«2» src=«ref-2_313020592-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s1766">                                                           2

                    В            1

<img width=«26» height=«2» src=«ref-2_313002139-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s1769"><img width=«351» height=«12» src=«ref-2_313020746-156.coolpic» v:shapes="_x0000_s1761">                                                                                                S
т.1 – открытие всасывающего клапана

1-2 – всасывающий ход поршня

т.2 – закрытие всасывающего клапана

2-3 – нагнетательный ход поршня до открытия нагнетательного клапана

т.3 – открытие нагнетательного клапана

3-4 – нагнетание жидкости

т.4 – закрытие нагнетательного клапана

4-1 – всасывающий ход поршня до открытия всасывающего клапана
С помощью индикаторной диаграммы можно определить неполадки поршневых машин.

<img width=«146» height=«86» src=«ref-2_313020902-407.coolpic» v:shapes="_x0000_s1781 _x0000_s1782 _x0000_s1783 _x0000_s1784 _x0000_s1785 _x0000_s1786"> <img width=«134» height=«85» src=«ref-2_313021309-407.coolpic» v:shapes="_x0000_s1771 _x0000_s1772 _x0000_s1773 _x0000_s1774 _x0000_s1775 _x0000_s1776 _x0000_s1777 _x0000_s1778 _x0000_s1779 _x0000_s1780">



дефектные диаграммы
МОЩНОСТЬ НАСОСОВ

<img width=«158» height=«42» src=«ref-2_313021716-248.coolpic» v:shapes="_x0000_s1679">


Nпол.=QP=Q<img width=«16» height=«17» src=«ref-2_312935576-92.coolpic» v:shapes="_x0000_i1038">gH    <img width=«35» height=«23» src=«ref-2_313022056-146.coolpic» v:shapes="_x0000_i1039">      
<img width=«146» height=«51» src=«ref-2_313022202-265.coolpic» v:shapes="_x0000_s1680">Nпол=<img width=«43» height=«41» src=«ref-2_313022467-202.coolpic» v:shapes="_x0000_i1040">             [кВт]                           

<img width=«158» height=«45» src=«ref-2_313022669-257.coolpic» v:shapes="_x0000_s1681">                                               

Nзатр=<img width=«97» height=«44» src=«ref-2_313022926-334.coolpic» v:shapes="_x0000_i1041">   [кВт]

  где:  Q– подача жидкости, <img width=«40» height=«51» src=«ref-2_313006135-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1042">;

          ρ – плотность жидкости, <img width=«40» height=«45» src=«ref-2_313023456-196.coolpic» v:shapes="_x0000_i1043"> ;

         g – ускорение свободного падения, <img width=«36» height=«45» src=«ref-2_313023652-180.coolpic» v:shapes="_x0000_i1044">;

  

         Н – напор насоса, м

                к.п.д. насоса (принимаемый 0,7 – 0,8).

 

    продолжение
--PAGE_BREAK--ЭКСПЛУАТАЦИЯ ПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ 


Перед пуском насоса необходимо тщательно проверить состояние насоса и трубопровода. Открывают всасывающую задвижку. Воздух выпускается через специальный вентиль (воздушник). Пуск поршневого насоса производится при открытой нагнетательной задвижке.

При остановке насоса необходимо закрыть всасывающую задвижку, после чего останавливают насос и закрывают нагнетательную задвижку.

При эксплуатации возникает необходимость регулирования подачи жидкости.

Q=<img width=«55» height=«41» src=«ref-2_313023832-216.coolpic» v:shapes="_x0000_i1045">

Из этой формулы видно, что регулирование можно производить следующими способами:

-изменением хода поршня (если позволяет конструкция);

-изменением числа оборотов.

ДОСТОИНСТВА ПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ


1.     Возможность пуска в работу  без залива внутренней полости жидкостью.

2.     Независимость напора от расхода жидкости и возможность создания больших напоров при незначительных расходах.

3.     Возможность спаривания с двигателем любого вида.


НЕДОСТАТКИ ПОРШНЕВЫХ НАСОСОВ


1.     Неравномерность подачи воды.

2.     Большие размеры и вес, большая стоимость.

3.     Вместе с двигателем и передачей требуют больших площадей под установку.

4.     Наличие быстроизнашивающихся клапанов.

5.     Сравнительная сложность устройства установки в целом.

6.     Необходимость устройства больших и прочных фундаментов.

    

ЛОПАСТНЫЕ ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАШИНЫ


 ЦЕНТРОБЕЖНЫЕ НАСОСЫ
Принцип действия.
<img width=«250» height=«240» src=«ref-2_313024048-11375.coolpic» hspace=«3» vspace=«4» v:shapes="_x0000_i1046">Наиболее распространены центробежные насосы ввиду простоты конструкции и удобства эксплуатации. Главными частями центробежных насосов является колесо12 с изогнутыми лопатками, посаженное на валу, и неподвижный корпус 11 спиральной формы, изолирующий колесо от внешней среды. Корпус насоса имеет патрубки 13 и 6 для присоединения его к всасывающему 4 и нагнетательному трубопроводу 8. между всасывающим и колесом во избежании циркуляции жидкости внутри насоса устраивается лабиринтное уплотнение.

Центробежный насос в отличие от поршневого не может быть пущен в работу без предварительной заливки, так  как возникающая при вращении рабочего колеса центробежная сила из-за небольшой плотности воздуха (по сравнению с плотностью жидкости) недостаточна для создания требуемого разрежения. Поэтому перед пуском всасывающий трубопровод и корпус насоса должны быть предварительно залиты жидкостью. Приемный клапан 2 служить для того, чтобы эта жидкость не уходила в резервуар 3, а приемная сетка 1  предохраняет насос от загрязнения

При вращении рабочего колеса жидкость, залитая в насос перед его пуском, увлекается лопатками, под действием центробежной силы движется от центра колеса к периферии вдоль лопасти, ток и подается через спиральную камеру в нагнетательную трубу. Поэтому на “входе” в колесо в том месте, где всасывающая труба примыкает к корпусу, создается разрежение, под действием которого вода из водаема всасывается в насос. Таким образом, устанавливается непрерывное движение жидкости из водаема 3 через всасывающую трубу 4, насос 11, задвижку 9, обратный клапан 7 в нагнетательную трубу 8. на насосе устанавливают вакуумметр 5 и манометр 10.
КЛАССИФИКАЦИЯ ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ
1.     По числу колёс (ступеней):
1.1.          Одноколёсные (одноступенчатые)
<img width=«331» height=«458» src=«ref-2_313035423-38009.coolpic» v:shapes="_x0000_i1228">
   1.2 многоколёсные (многоступенчатые).
 <img width=«228» height=«148» src=«ref-2_313073432-9987.coolpic» v:shapes="_x0000_i1229">
     2. По способу подвода жидкости к рабочему колесу:

2.1. с односторонним входом жидкости на рабочее колесо;

2.2. с двусторонним входом жидкости на рабочее колесо.

<img width=«62» height=«98» src=«ref-2_313083419-301.coolpic» v:shapes="_x0000_s1824 _x0000_s1825 _x0000_s1827 _x0000_s1828 _x0000_s1831 _x0000_s1833 _x0000_s1835 _x0000_s1845"> <img width=«38» height=«110» src=«ref-2_313083720-271.coolpic» v:shapes="_x0000_s1818 _x0000_s1819 _x0000_s1821 _x0000_s1823 _x0000_s1839">



<img width=«51» height=«12» src=«ref-2_313083991-100.coolpic» v:shapes="_x0000_s1843"><img width=«51» height=«12» src=«ref-2_313083991-100.coolpic» v:shapes="_x0000_s1842"><img width=«39» height=«12» src=«ref-2_313084191-97.coolpic» v:shapes="_x0000_s1841"><img width=«39» height=«12» src=«ref-2_313084191-97.coolpic» v:shapes="_x0000_s1840"><img width=«51» height=«12» src=«ref-2_313084385-101.coolpic» v:shapes="_x0000_s1836">                                                             Д

<img width=«74» height=«56» src=«ref-2_313084486-221.coolpic» v:shapes="_x0000_s1820 _x0000_s1822 _x0000_s1837 _x0000_s1838"> <img width=«62» height=«51» src=«ref-2_313084707-228.coolpic» v:shapes="_x0000_s1826 _x0000_s1829 _x0000_s1830 _x0000_s1832 _x0000_s1834 _x0000_s1844">



3. По создаваемому напору

3.1. Низконапорные Н до 20 м (Р до 2 кгс/см2 = 0,2МПа)

3.2. Средненапорные Н = 20 ÷ 60 м (Р от 2 до 6 кгс/см2 = 0,2 ÷ 0,6 МПа)

3.3. Высоконапорные Н>60 м

4. По расположению вала

4.1. Горизонтальные

4.2. Вертикальные

5. По способу отвода жидкости из рабочего колеса

5.1. Спиральные

5.2. Секционные

6. По способу соединения с электродвигателем

6.1.Приводные, соединяемые с электродвигателем  ремённой передачей

6.2. Соединяемые непосредственно с двигателем через упругую муфту

7.     По назначению ( в зависимости от рода жидкости). Для перекачивания холодной, горячей воды, кислотной, щелочной, масляной жидкости.
НАСОСЫ  ТЭС



Насосы ТЭС– это центробежные насосы низкого, среднего и высокого давлений; одноступенчатые насосы с односторонним и двусторонним входом; многоступенчатые насосы для чистой воды, масла, мазута и т. д.

Насосы ТЭС можно разделить на группы:

1.основные, т.е. насосы, тесно связаны с работой основного эксплутационного оборудования ТЭС и являющиеся поэтому особо ответственными элементами:

-питательные;

-циркуляционные;

-конденсатные;

-вакуумные;

-сетевые;

-маслонасосы систем связки и регулирования турбины и генератора;

-мазутные и др. топливные насосы;

-насосы охлаждения трансформаторов;

-основные насосы химической водоочистки;

-багерные насосы.

2.насосы вспомогательных циклов работы:

-испарительной установки;

-подачи жидкого топлива к бакам хранения и рециркуляции;

-прмливневой и фекальной канализации;

-масляного хозяйства;

-дренажные насосы различного назначения;

-вспомогательные насосы химической водоочистки;

-технического водоснабжения.

<img width=«182» height=«2» src=«ref-2_313084935-83.coolpic» v:shapes="_x0000_s2044">К наиболее ответственным насосам относятся питательные, конденсатные, циркуляционные.

К насосному оборудованию предъявляются требования по надёжности, простоте в обслуживании и ремонте и продолжительности эксплуатации. Насосы ТЭС и АЭС должны быть:

1. удовлетворять требованиям надёжности и долговечности в работе;

2. быть экономичными в эксплуатации;

3. быть удобными в монтаже и демонтаже;

4. иметь минимальную массу и габариты;

5. обладать минимальным количеством деталей и обеспечивать их взаимозаменяемость;

6. допускать в широком диапазоне изменение характеристик;

7. работать с меньшим подпором;

8. обеспечивать надёжную параллельную работу насосных агрегатов;

9. обеспечивать минимальное эксплутационное обслуживание.
ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ

ЦЕНТРОБЕЖНОГО  НАСОСА

<img width=«313» height=«232» src=«ref-2_313085018-16770.coolpic» v:shapes="_x0000_i1230">

   Жидкость в рабочем колесе центробежного насоса совершает сложное движение.

W– скорость относительного движения вдоль рабочей лопатки за счёт центробежных сил

u – окружная скорость

с– абсолютная скорость движения жидкости

u= ωR=<img width=«45» height=«41» src=«ref-2_313101788-186.coolpic» v:shapes="_x0000_i1047">                                                                                            

 Теоретический напор определяется по формуле:



         Ннт= <img width=«167» height=«48» src=«ref-2_313101974-406.coolpic» v:shapes="_x0000_i1231"> -        уравнение Л. Эйлера (1754 г.)

Исходя из условий безударного входа жидкости в колесо во избежание больших потерь напора, жидкость обычно подают в колесо в радиальном направлении, т.е. <img width=«16» height=«15» src=«ref-2_313102380-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1048">1=900.

<img width=«16» height=«15» src=«ref-2_313102380-88.coolpic» v:shapes="_x0000_i1049">1=900, cos900=0

           Ннт= 8÷15

Действительный напор меньше теоретического по следующим причинам:

1.     часть напора расходуется на преодоление гидравлического сопротивления внутри насоса;

2.     не все частицы жидкости, взятые по ширине канала между двумя соседними лопатками, движутся с одинаковыми скоростями; следовательно, треугольники скоростей на входе с колеса для различных струек неодинаковы.

Потери напора на преодоление гидравлических сопротивлений учитываются гидравлическим к.п.д.

ηт=0,8÷0,95

Понижение напора по второй причине учитываются коэффициентом κ.

κ<1(~0,98÷0,99)

Ннд=<img width=«129» height=«44» src=«ref-2_313102556-323.coolpic» v:shapes="_x0000_i1050">
ВЛИЯНИЕ ФОРМЫ ЛОПАТОК НА РАЗВИВАЕМЫЙ НАПОР
<img width=«169» height=«196» src=«ref-2_313102879-8586.coolpic» hspace=«3» vspace=«4» v:shapes="_x0000_i1051">

         В центробежных насоса можно применять лопатки трёх видов по кривизне относительно направления вращения колеса:

1. загнутые назад;

2. загнутые радиально;

3. загнутые вперёд
R1, R2, n = const

u2 = <img width=«52» height=«45» src=«ref-2_313111465-207.coolpic» v:shapes="_x0000_i1052"> 

При одинаковых оборотах и размерах колёс, загнутые вперёд лопатки сообщают наибольшую абсолютную скорость, поэтому наибольший теоретический напор дают лопатки, загнутые вперёд. Однако, если скорость жидкости на выходе из насоса большая, то увеличиваются гидравлические потери пропорционально квадрату скорости. Поэтому колёса с загнутыми вперёд лопатками имеют более низкий к.п.д., чем при лопатках, загнутых назад.

Кроме того, каналы между лопатками загнутыми назад более плавно расширяются, чем при лопатках загнутых вперёд. Поэтому для насосов всегда применяют колёса с загнутыми назад лопатками, т.к. они обеспечивают наибольший к.п.д. насоса.
ДАВЛЕНИЕ НАСОСА, ОПРЕДЕЛЯЕМОЕ ПО ПОКАЗАНИЯМ ПРИБОРОВ
Насос по отношению к уровню жидкости может быть установлен двумя способами:

1       насос находится над уровнем жидкости водоёма
<img width=«266» height=«143» src=«ref-2_313111672-835.coolpic» v:shapes="_x0000_s1884 _x0000_s1885 _x0000_s1886 _x0000_s1887 _x0000_s1888 _x0000_s1889 _x0000_s1890 _x0000_s1891 _x0000_s1892 _x0000_s1893 _x0000_s1894 _x0000_s1895 _x0000_s1896 _x0000_s1898 _x0000_s1899 _x0000_s1900 _x0000_s1901 _x0000_s1902 _x0000_s1903 _x0000_s1904 _x0000_s1905 _x0000_s1906 _x0000_s1907 _x0000_s1908 _x0000_s1909 _x0000_s1910 _x0000_s1911 _x0000_s1912 _x0000_s1913 _x0000_s1914 _x0000_s1917 _x0000_s1918">

    продолжение
--PAGE_BREAK--<img width=«14» height=«14» src=«ref-2_313112507-106.coolpic» v:shapes="_x0000_s1897">                                                                 М
<img width=«26» height=«26» src=«ref-2_313112613-150.coolpic» v:shapes="_x0000_s1919">                                В
<img width=«87» height=«26» src=«ref-2_313112763-211.coolpic» v:shapes="_x0000_s1915 _x0000_s2068 _x0000_s2069">



     Напор насоса определяется по формуле:

Нн = 10Рм+10Рв+<img width=«77» height=«48» src=«ref-2_313112974-254.coolpic» v:shapes="_x0000_i1053">zм.в. [м],

где:  Рм, Рв показания манометра и вакуумметра в кгс/см2 ;

      ω2,ω1– скорость жидкости на выходе и входе насоса;

         Zм.б.– расстояние между отметками манометра и вакуумметра .
 2 Насос находится «под заливом», т.е. с избыточным давлением на всасывании

<img width=«146» height=«190» src=«ref-2_313113228-751.coolpic» v:shapes="_x0000_s1933 _x0000_s1934 _x0000_s1935 _x0000_s1936 _x0000_s1937 _x0000_s1938 _x0000_s1939 _x0000_s1940 _x0000_s1941 _x0000_s1942 _x0000_s1943 _x0000_s1944 _x0000_s1945 _x0000_s1946 _x0000_s1947 _x0000_s1948 _x0000_s1949 _x0000_s1950 _x0000_s1951 _x0000_s1952 _x0000_s1953 _x0000_s1954 _x0000_s1955"> <img width=«86» height=«50» src=«ref-2_313113979-308.coolpic» v:shapes="_x0000_s1920 _x0000_s1921 _x0000_s1922"> <img width=«122» height=«26» src=«ref-2_313114287-224.coolpic» v:shapes="_x0000_s1923 _x0000_s1924 _x0000_s1925 _x0000_s1926 _x0000_s1927 _x0000_s1928 _x0000_s1929">




                                                                                            
                                                                                             М2

<img width=«26» height=«26» src=«ref-2_313114511-151.coolpic» v:shapes="_x0000_s2066">                                М1

<img width=«2» height=«38» src=«ref-2_313001987-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s2067"> <img width=«110» height=«26» src=«ref-2_313114738-220.coolpic» v:shapes="_x0000_s1930 _x0000_s1931 _x0000_s1932">



          Нн = 10Рм2 – 10Рм1 + <img width=«113» height=«47» src=«ref-2_313114958-326.coolpic» v:shapes="_x0000_i1054"> 

         Zм.2м1– расстояние между отметками манометров;  
         Рм1,  Рм2 –показания манометров.
 
ЗАКОН ПРОПОРЦИОНАЛЬНОСТИ
Соотношение, описывающее зависимость расхода напора и мощности от числа оборотов называется законом пропорциональности.

n1– ν1, W1, u1

n2– ν2, W2, u2

n2>n1

u = ωR = <img width=«45» height=«41» src=«ref-2_313101788-186.coolpic» v:shapes="_x0000_i1055">  

<img width=«56» height=«45» src=«ref-2_313115470-210.coolpic» v:shapes="_x0000_i1056">

Q= Fω

Подача насоса изменяется пропорционально радиальной составляющей скорости на выходе.

Q = Fν2nη0

<img width=«159» height=«45» src=«ref-2_313115680-505.coolpic» v:shapes="_x0000_i1057">

Объёмный к.п.д. (η0) остаётся практически неизменным при изменении числа оборотов в пределах 50%.

<img width=«151» height=«91» src=«ref-2_313116185-551.coolpic» v:shapes="_x0000_i1058"> 

Из этой формулы видно, что u2, ν2каждый из которых зависит от числа оборотов

<img width=«129» height=«53» src=«ref-2_313116736-460.coolpic» v:shapes="_x0000_i1059"> где κ2 и ηг при изменении числа оборотов в пределах 50% остаются неизменными, поэтому формула принимает виды:

<img width=«109» height=«133» src=«ref-2_313117196-774.coolpic» v:shapes="_x0000_i1060">
ЗАКОН ПОДОБИЯ
При конструировании и эксплуатации центробежных насосов пользуются законами их подобия и в первую очередь подобием рабочих колёс этих насосов. Различают геометрическое и кинематическое подобие рабочих колёс.

Геометрическое подобие означает пропорциональность соответствующих размеров их проточной части (d, ширины лопаток, радиусов кривизны лопаток и т.д.)

Кинематическое подобие предопределяет одинаковое направление векторов скорости в сходственных точках потока.

Если геометрическое подобие колеса d2и d1вращаются с одинаковым числом оборотов, то получают следующие зависимости.

Подача пропорциональна площади выходного сечения рабочего колеса и радиальной составляющей скорости на выходе. Если рабочие колёса подобны, то площадь выходного сечения пропорциональна d2, а скорость на выходе пропорциональна d, поэтому:

<img width=«85» height=«163» src=«ref-2_313117970-842.coolpic» v:shapes="_x0000_i1061">

Коэффициент быстроходности– число оборотов в одну минуту рабочего колеса, которая геометрически подобна рассматриваемому колесу и при подачи жидкости Q= 75 л/сек обеспечивает напор Н = 1м.

ns= 3,65<img width=«12» height=«23» src=«ref-2_312924864-73.coolpic» v:shapes="_x0000_i1062"><img width=«41» height=«45» src=«ref-2_313118885-206.coolpic» v:shapes="_x0000_i1063">, где n– число оборотов в 1 мин.
       Q[м3/с]

Примечание: для насосов с двухсторонним подводом жидкости на рабочее колесо в формулу подставляется Q/2.
ns=50 – 80     насосы тихоходные;

ns= 80 – 150   насосы нормальной быстроходности;

ns= 150 – 300 насосы быстроходные.

При увеличении быстроходности уменьшается величина отношения диаметра рабочего колес к диаметру входа на рабочее колесо с3-2,5 (тихоходные) до 1,8 – 1,4 (быстроходные).

        ns↑   -  Q↑ H↓

         ns↓   -  Q↓  H↑

ОСЕВОЕ УСИЛИЕ И СПОСОБЫ ЕГО УМЕНЬШЕНИЯ
                                                  Р2        <img width=«12» height=«75» src=«ref-2_313119091-137.coolpic» v:shapes="_x0000_s2032"><img width=«2» height=«74» src=«ref-2_312934957-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s2018"><img width=«2» height=«62» src=«ref-2_312949434-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s2013"><img width=«2» height=«74» src=«ref-2_312934957-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s2010"><img width=«2» height=«62» src=«ref-2_312949434-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s2009">

<img width=«50» height=«74» src=«ref-2_313119538-196.coolpic» v:shapes="_x0000_s2015"><img width=«14» height=«2» src=«ref-2_312950448-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s2014"><img width=«14» height=«2» src=«ref-2_312950448-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s2008"><img width=«2» height=«122» src=«ref-2_312938848-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s2007">Схема возникновения

<img width=«12» height=«147» src=«ref-2_313119962-172.coolpic» v:shapes="_x0000_s2039"><img width=«110» height=«2» src=«ref-2_312936815-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s2038"><img width=«51» height=«12» src=«ref-2_313120214-101.coolpic» v:shapes="_x0000_s2033"><img width=«2» height=«110» src=«ref-2_312949589-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s2031"><img width=«74» height=«86» src=«ref-2_313120395-242.coolpic» v:shapes="_x0000_s2028"><img width=«50» height=«86» src=«ref-2_313120637-210.coolpic» v:shapes="_x0000_s2024"><img width=«74» height=«2» src=«ref-2_312949246-78.coolpic» v:shapes="_x0000_s2023"><img width=«86» height=«2» src=«ref-2_312937097-79.coolpic» v:shapes="_x0000_s2022"><img width=«50» height=«74» src=«ref-2_313121004-199.coolpic» v:shapes="_x0000_s2020"><img width=«14» height=«2» src=«ref-2_312950522-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s2019"><img width=«2» height=«122» src=«ref-2_312938848-80.coolpic» v:shapes="_x0000_s2012"><img width=«14» height=«2» src=«ref-2_312950522-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s2011">                                                                                  осевого давления:

<img width=«39» height=«12» src=«ref-2_313121431-97.coolpic» v:shapes="_x0000_s2035"><img width=«51» height=«12» src=«ref-2_313121528-101.coolpic» v:shapes="_x0000_s2034">                                                          1-зал;

<img width=«39» height=«12» src=«ref-2_313121629-97.coolpic» v:shapes="_x0000_s2036">                                                                               2-рабочее колесо;

<img width=«2» height=«14» src=«ref-2_313007800-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s2025"><img width=«26» height=«2» src=«ref-2_312934804-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s2021"><img width=«2» height=«62» src=«ref-2_312949434-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s2017"><img width=«14» height=«2» src=«ref-2_312950448-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s2016">                                                                                  3 и  4-зазоры между

<img width=«50» height=«2» src=«ref-2_312969198-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s2042"><img width=«12» height=«75» src=«ref-2_313119091-137.coolpic» v:shapes="_x0000_s2041"><img width=«50» height=«2» src=«ref-2_312969198-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s2040"><img width=«50» height=«2» src=«ref-2_312969198-77.coolpic» v:shapes="_x0000_s2030"><img width=«110» height=«26» src=«ref-2_313122394-160.coolpic» v:shapes="_x0000_s2029"><img width=«2» height=«38» src=«ref-2_313001987-76.coolpic» v:shapes="_x0000_s2027"><img width=«26» height=«2» src=«ref-2_313002139-75.coolpic» v:shapes="_x0000_s2026">        Р1                                                               Д2          рабочим колесом

<img width=«51» height=«12» src=«ref-2_313121528-101.coolpic» v:shapes="_x0000_s2043"><img width=«14» height=«2» src=«ref-2_312950448-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s2006"><img width=«2» height=«14» src=«ref-2_313007800-74.coolpic» v:shapes="_x0000_s2005">                                                                                    и корпусом насоса.

<img width=«410» height=«2» src=«ref-2_313122954-89.coolpic» v:shapes="_x0000_s2003"> <img width=«410» height=«2» src=«ref-2_313123043-89.coolpic» v:shapes="_x0000_s2004"> <img width=«87» height=«12» src=«ref-2_312932171-111.coolpic» v:shapes="_x0000_s2037">


    продолжение
--PAGE_BREAK--