Определение гидравлических параметров в гидравлических системах с известными и неизвестными эксплуатационными параметрами
Пример типичной городской водопроводной сети. Определение гидравлических параметров на всех участках водопроводной сети. Расчет гидравлических систем с неизвестными параметрами сети. Блок-схема определения основных параметров сложной гидравлической сети.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.03.2018 |
| Размер файла | 377,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Определение гидравлических параметров в гидравлических системах с известными и неизвестными эксплуатационными параметрами
Котов Юрий Терентьевич,
доктор технических наук, профессор,
Барбул Михаил Леонидович,
аспирант.
Московский государственный университет леса.
Типичная городская водопроводная сеть состоит, как правило, из нескольких насосных станций, водонапорных баков и самой сети труб, соединяющих насосные станции, баки и потребителей воды. В реальной ситуации информация по определенной части водопроводных сетей отдельных улиц, поселков и т.д. может отсутствовать или быть не полностью изученной.
На рис 1 показан пример одной из таких сетей. В области №1 предположим, что все элементы сети (длины и диаметры труб, высотные отметки, местные гидравлические потери и т.д.) известны, а в области №2 известны только марка и тип насосного агрегата. Определим гидравлические параметры на всех участках водопроводной сети в области №1 и в диктующей точке (точка с минимальным давлением) G в области №2 с неизвестными эксплуатационными параметрами.
Рис. 1. Пример городской водопроводной сети
гидравлический водопроводный сеть
Рассмотрим участок с известными параметрами сети (область №1). Гидравлические параметры для данного участка можно определить с помощью глобального градиентного алгоритма (Global Gradient Algorithm - GGA), предложенным Эзио Тодини [3], который сочетает в себе быструю сходимость с высокой точностью решения [2]. Но для того, чтобы воспользоваться данным методом необходимо определить хотя бы один параметр (давление или расход) в точке соединения областей с известными и неизвестными эксплуатационными параметрами (точка Е в нашем случае). Давление в точке Е определяется параметрами гидравлической системы до точки Е (область №1) и текущим расходом и при данных условиях задача ее определение является невозможным.
Определим расход в точке Е.
Для этого воспользуемся методом расчета гидравлических систем с неизвестными параметрами сети [1]. На основе данного метода система управления должна пройти «обучение» по алгоритму, предложенному автором. Результатом процесса «обучения» будет общая функции потерь и общая функция водопотребления для области №2, т.е. для точки Е в каждый момент времени мы сможем определить потребляемый расход воды.
Далее решается итерационная система линейных уравнений (1) с nn узлами и np связями [1], при этом расход в точке Е уже известен.
(1)
где - матрица неизвестных узловых давлений (np, nn); - матрица фиксированных узловых давлений (np, n0); - расход в каждом канале (1, np); - узловые расходы (1, nn); - неизвестные узловые напоры (1, nn); - фиксированные узловые напоры (1, n0); - законы потери давления в связях (1, np); nn - количество узлов с неизвестными давлениями; n0 - количество узлов с фиксированными давлениями; np - количество каналов с неизвестными расходами;
при этом задаётся аналогично .
Решив данную систему уравнений, определяем в области №1 основные параметры гидравлической сети (давление и расход в каждой точке), а также давление в точке Е.
После чего необходимо определить давление в диктующей точке G. Для этого воспользуемся методом расчета гидравлических систем с неизвестными параметрами сети [1]. Так как система управления прошла обучение, то, наложив общие функции потерь и водопотребления один на другой, определяем потери в зависимости от расхода в системе. Давление в диктующей точке G для данного примера на текущий момент времени определим по следующей формуле:
, (2)
где - давление в точке Е (определено методом расчета гидравлических систем на основе градиентного метода); - гидравлические потери (определены разработанным методом расчета гидравлических систем с неизвестными параметрами сети); - перепад давлений, который создает насосный агрегат при текущей частоте оборотов электродвигателя и текущем водопотреблении (определяется по напорно-расходной характеристике насосного агрегата).
Рис. 2. Блок-схема определения основных параметров сложной гидравлической сети
Блок-схема определения гидравлических параметров сложных гидравлических систем с известными и неизвестными параметрами указана на рис. 2.
На рис. 1 показана гидравлическая система с одной диктующей точкой, для которой эксплуатационные параметры системы неизвестны. Аналогичным образом можно определить параметры гидравлической системы, в которой областей с неизвестными эксплуатационными параметрами несколько.
Литература
1. Барбул М.Л., Котов Ю. Т. «Определение основных параметров в гидравлических системах с неизвестными эксплуатационными параметрами» // Научный журнал «Sciences of Europe», 2016, №6, Том 2. С. 4-9.
2. Creaco E., Franchini M. Comparison on Newton-Raphson global and loop algorithms for water distribution network resolution // Journal of hydraulic engineering. 2013. Pp. 313-320.
3. Todini E., Pilati S. A gradient algorithm for the analysis of pipe networks // Computer Applications in Water Supply. Vol. 1. London, UK: John Wiley & Sons, 1988. Pp. 1-20.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет водопроводной сети, определение расчетных расходов воды и диаметров трубопровода. Потери напора на участках нагнетательного трубопровода, характеристика водопроводной сети, выбор рабочей точки насоса. Измерение расчетной мощности электродвигателя.
контрольная работа [652,9 K], добавлен 27.09.2009Требования, предъявляемые к рабочим жидкостям гидравлических систем. Классификация и обозначения гидравлических масел в отечественной практике. Связь молекулярной структуры жидкостей с их физическими свойствами. Очистка и регенерация рабочих жидкостей.
контрольная работа [2,5 M], добавлен 27.12.2016Понятие гидропривода. Описание особенностей типовых гидравлических приводов станочного оборудования. Изложение основных принципов их проектирования, а также методики и основных этапов расчета гидравлических систем гидроприводов станочного оборудования.
учебное пособие [3,4 M], добавлен 26.12.2010Гидравлический расчет и конструирование водопроводной сети. Краткая характеристика объекта водоснабжения, определение расчетных расходов воды в городе. Выбор системы водопровода и трассировка водоводов, подбор насосов; испытание, промывка, дезинфекция.
курсовая работа [431,9 K], добавлен 27.09.2011Структурная схема гидравлических приводов. Классификация и принцип работы гидравлических приводов по характеру движения выходного звена гидродвигателя, по возможности регулирования, по схеме циркуляции рабочей жидкости, по типу приводящего двигателя.
реферат [528,2 K], добавлен 12.04.2015Работа гидравлической принципиальной схемы. Выбор рабочей жидкости и величины рабочего давления. Расчет основных параметров и выбор гидродвигателя, гидравлических потерь в магистралях. Выбор регулирующей аппаратуры и вспомогательного оборудования.
курсовая работа [639,6 K], добавлен 09.03.2014Составление расчетных схем. Определение сил, действующих на гидроцилиндры. Расчет основных параметров гидравлических двигателей. Расчет требуемых расходов рабочей жидкости, полезных перепадов давлений в гидродвигателях. Тепловой расчет гидропривода.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 26.10.2011Расчет и подбор основных параметров гидродвигателей. Определение полезных перепадов давления и расходов рабочей жидкости. Вычисление гидравлических потерь в напорной и сливной магистралях. Выбор насоса и расчет мощности приводного электродвигателя.
курсовая работа [318,3 K], добавлен 26.10.2011Изнашивание при сухом трении, граничной смазке. Абразивное, окислительное и коррозионное изнашивание. Причины, обусловливающие отрицательное влияние растворенного воздуха и воды на работу гидравлических систем. Механизм понижения выносливости стали.
контрольная работа [1,7 M], добавлен 27.12.2016Температурный расчет и определение теплофизических параметров теплоносителей при средних температурах. Расчет теплопередающей поверхности и изоляции. Определение гидравлических показателей. Расчет толщины обечайки, штуцеров, трубной решетки и опор.
курсовая работа [210,3 K], добавлен 02.03.2011Особенности и принципы работы гидравлических реле давления и времени. Характеристика основных способов разгрузки насосов от давления. Суть дроссельного регулирования. Гидравлические линии. Эксплуатация объемных гидроприводов в условиях низких температур.
контрольная работа [190,2 K], добавлен 10.02.2015Теория рабочего процесса одновинтовых гидравлических машин с точки зрения влияния упругих свойств эластичной обкладки статора. Определение напряженно-деформированного состояния рабочих органов с использованием пакетов прикладных программ SolidWorks.
научная работа [2,0 M], добавлен 11.04.2013Расчет всасывающей, сливной и напорной гидравлических линий. Выбор насоса, параметров распределителей, клапанов, дросселя, напорных фильтров, манометра, теплообменника. Определение конструктивных особенностей гидроаппаратов. Расчёт мощности привода.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 27.06.2016Анализ аналога пластинчатого подогревателя, описание его достоинств и недостатков. Определение гидравлических и прочностных показателей, расчет тепловых и конструктивных параметров выбранного кожухотрубного подогревателя для пастеризации молока.
курсовая работа [638,3 K], добавлен 02.02.2011Изучение назначения и устройства испарителей. Определение параметров вторичного пара испарительной установки, гидравлических потерь контура циркуляции испарителя. Расчет коэффициентов теплопередачи и кинематической вязкости, удельного теплового потока.
контрольная работа [377,4 K], добавлен 06.09.2015Определение значения производственных вентиляционных установок, их технические и гигиенические задачи. Расчет технических параметров вентиляционной сети: давление, сопротивление и скорость движения воздуха. Схема расположения воздуховодов и вентиляторов.
курсовая работа [139,5 K], добавлен 17.10.2013Структура и классификация технологического оборудования. Энергетическое, транспортное и технологическое промышленное оборудование. Использование комбинированных дизельно-электрических, дизельно-гидравлических или электро-гидравлических двигателей.
презентация [79,6 K], добавлен 22.10.2013Обоснование использования гидропривода. Определение технологической нагрузки, параметров гидропривода. Потери давления в местных гидравлических сопротивлениях в трубопроводах. Расчет гидробака для рабочей жидкости. Технология изготовления плунжера.
дипломная работа [5,9 M], добавлен 10.01.2016Разработка программы бурения скважины; выбор плотности и предварительной подачи насосов. Расчет гидравлических параметров промывки для начала и конца бурения, потери давления. Гидродинамические расчеты спуска колонны труб в скважину; допустимая скорость.
курсовая работа [979,5 K], добавлен 03.11.2012Расчет внутренней водопроводной сети на пропуск хозяйственно-питьевого расхода. Определение требуемого напора на вводе системы внутреннего холодного водопровода. Проектирование дворовой канализационной сети. Проверка пропускной способности стояка.
курсовая работа [48,8 K], добавлен 13.01.2015
