Вывод основных безразмерных характеристик гидроэлеватора
Вывод и анализ основных характеристик гидроэлеватора. Приведение к безразмерному виду основных уравнение гидроэлеватора. Роль соотношения скоростей при рассмотрении безразмерных параметров. Определение потери напора на трение о стенки трубопровода.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 02.02.2019 |
| Размер файла | 29,5 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/
УДК 622.755:621.694
Вывод основных безразмерных характеристик гидроэлеватора
Касабеков М.М.,
КазНТУ имени К.И.Сатпаева, Алматы
Касабеков М.И., З?л?аршын П.
ЕНУ имени Л.Н. Гумилева, Астана
Упрощая задачу вывода и анализа основных характеристик гидроэлеватора, будем предпологать:
1) оба потока - активный и пассивный - жидкостями;
2) рабочую камеру гидроэлеватора - цилиндрической;
3) выходные сечение сопла - в начале цилиндрического участка камеры смешения и стенку сопла на выходе - тонкой;
4) ось симметрии гидроэлеватора - горизонтальной;
5) распределение скоростей в сечениях активного, пассивного и смешанного потоков - прямоугольным;
6) статическое давление в любом сечении камеры смешения - постоянным.
В статье приняты следующие условные обозначения: индексы “a” и “п” - соответственно активному и пассивному (перекачиваемому) потокам; цифры: 1- к выходу в насос, 2- к срезу сопла, 3- к концу камеры смешения, 4- к выходу из насоса; Р- давления, с- плотность, Q - объемная подача, v - скорость, F- площадь.
Основные уравения гидроэлеватора надо привести к безразмерному виду. При рассмотрении безразмерных параметров существенную роль играет соотношения скоростей
гидроэлеватор безразмерный напор трубопровод
,
где б - коэффициент скорости.
Еще одним преимуществом величины б является то, что при нормальном режиме работы насоса она изменяется в интервале от 0 до 1. Геометрическим параметром, обладающим таким свойством служит соотношение площадей Это свойство безразмерных величин б и m позволяет построить обобщенную безразмерную характеристику гидроэлеватора.
Далее под давлением будем понимать избыточное давление.
В качестве безразмерного напора примем отношение напора, созданного насосом к полному перепаду:
(1)
где - полезный напор, создаваемый насосом, - рабочий напор, затрачиваемый в насос.
а КПД определяем как
; (2)
где - коэффициент эжекции (относительная подача).
С учетом принятых допущений, уравнение неразрывности для гидроэлеватора имеет вид:
(3)
или, после деления на
. (4)
Это и есть уравнение неразрывност и в безразмерном виде. Выразим и через принятые переменные б и m. Для этого разделим (3) на :
или (5)
Подставляя выражение (5) в (4), получим
(6)
Для вычисления КПД в соответствии с выражением (2) выразим напоры и через величины на границах камеры смешения.
(7)
(8)
здесь- коэффициенты сопротивлений диффузора, подвода пассивной жидкости и сопла.
Для цилиндрической камеры смешения повышение давления в ее пределах можно получить согласно теореме импульсов:
(9)
Член учитывает силу трения в камере, полученную из выражения мощности потерь на трение
(10)
где - потери напора на трение (11)
- коэффициент сопротивления трения в камере смешения.
Как известно, потери напора на трение о стенки трубопровода выражаются формулой
(12)
В случае камеры смешения для расчета потерь на трение введем условную скорость, характеризующую трение, которая линейно изменяется от величины в начале до в конце камеры смешения:
(13)
где x - текущая длина от среза сопла, - длина камеры смешения.
Потери напора на участке dx составят:
(14)
Тогда учетом (13) найдем потери в камере смешения
(15)
Заметим, что выражение (15) переходит в обычные потери на трение в трубе при
Обозначим , тогда
. (16)
Сопоставляя с (11), получим:
(17)
Для приведения к безразмерному виду разделим (9) на с учетом соотношений:
, , (18)
будет иметь
; (19)
где.Подставим в (19) выражение для , и из (5), (6) и (17):
(20)
- уравнение импульсов в безразмерном виде.
Для однозначности и необходимо задать отношение . Оптимальная длина камеры смешения выбирает на основании опытных данных. Длина камеры смешения оказывает значительное влияние на работу струйного насоса.
Обычно исследователи считают, что камера смешения должна иметь такую длину, чтобы процесс смешения заканчивался в этой камере и не переходил бы в диффузор.
Почти во всех исследованиях - [1,2,3] и др. - наилучшие результаты работы струйного насоса были получены при длине цилиндрической части камеры смешения в пределах , при этом коэффициент Кориолиса потока на входе в диффузор близок к единице.
Например, положим и , тогда .
Коэффициенты сопротивлений сопла, подвода пассивной жидкости и диффузора примем обычным для струйных насосов [1,2,3]:
Таким образом, безразмерные характеристики струйных насосов полностью определены.
Литература
1. Каменев П.Н. Гидроэлеваторы в строительстве. - М.: Стройиздат, 1970, -415с.
2. Соколов Е.Я. Струйные аппараты. - М.: Энергия, 1970, -287с.
3. Фридман Б.В. Гидроэлеваторы. - М.: Машгиз, 1960, -321с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Построение схемы трубопровода. Определение режима движения жидкости. Определение коэффициентов гидравлического трения и местных сопротивлений, расхода жидкости в трубопроводе, скоростного напора, потерь напора на трение. Проверка проведенных расчетов.
курсовая работа [208,1 K], добавлен 25.07.2015Роль трубопроводного транспорта в системе нефтегазовой отрасли промышленности. Гидравлический расчет нефтепровода. Определение количества насосных станций и их размещение. Расчет толщины стенки нефтепровода. Проверка прочности и устойчивости трубопровода.
курсовая работа [179,7 K], добавлен 29.08.2010Мероприятия по защите окружающей среды при эксплуатации вентиляторных установок: пылеподавление в забое; очистка исходящей струи в воздухоотводящем канале ствола. Конструкция, принцип действия, область применения, достоинства и недостатки гидроэлеватора.
контрольная работа [720,2 K], добавлен 09.01.2011Расчет потерь напора на трение в данном отрезке трубы, потерь давления на трение в трубах в магистралях гидропередачи, при внезапном расширении трубопровода. Определение необходимого диаметра отверстия диафрагмы, расхода воды в трубе поперечного сечения.
контрольная работа [295,2 K], добавлен 30.11.2009Климатическая характеристика района строительства. Теплотехнический расчёт ограждающих конструкций и теплоэнергетический баланс помещений гражданского здания. Описание теплового пункта. Расчёт отопительных приборов, расчёт и подбор гидроэлеватора.
курсовая работа [375,5 K], добавлен 11.10.2008Составление уравнений Бернулли для сечений трубопровода. Определение потерь напора на трение по длине трубопровода. Определение местных сопротивлений, режимов движения жидкости на всех участках трубопровода и расхода жидкости через трубопровод.
задача [2,1 M], добавлен 07.11.2012Простые и сложные трубопроводы, их классификация по принципу работы. Расчет гидравлических характеристик трубопровода. Выбор базовой ветви трубопровода. Расчет требуемой производительности и напора насоса. Подбор насоса и описание его конструкции.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 31.10.2011Расчет и обоснование основных технических характеристик металлорежущих станков. Разработка кинематической схемы и динамический расчет привода главного движения. Определение основных параметров шпиндельного узла. Описание системы смазки и охлаждения.
курсовая работа [856,7 K], добавлен 22.10.2012Расчётная сила на штоке с учётом потери мощности на трение в цилиндре. Фактическое усилие, развиваемое цилиндром. Механический коэффициент, учитывающий потери мощности на трение между поршнем и цилиндром. Толщина стенки гидроцилиндра.
лабораторная работа [20,4 K], добавлен 21.11.2004Расчет характеристик трубопровода. Построение графиков, определение рабочей точки системы и затрачиваемой мощности. Определение новой рабочей точки и характеристик трубопровода при условии регулирования: переливным клапаном, числом оборотов двигателя.
контрольная работа [391,9 K], добавлен 01.12.2011Кинематический и силовой анализ рычажного механизма. Построение плана положений, скоростей и ускорений. Приведение масс машинного агрегата. Расчет основных параметров зубчатого зацепления. Определение передаточных отношений. Синтез кулачкового механизма.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 10.04.2019Описание и анализ принципиальной схемы гидропривода. Расчет основных параметров гидроцилиндра, гидросети, основных параметров насосного агрегата, КПД гидропривода. Возможность бесступенчатого регулирования скоростей гидропривода в широком диапазоне.
контрольная работа [262,5 K], добавлен 24.06.2014Определение степени подвижности механизма. Вывод зависимостей для расчета кинематических параметров. Формирование динамической модели машины. Расчет коэффициента неравномерности хода машины без маховика. Определение истинных скоростей и ускорений.
курсовая работа [353,7 K], добавлен 01.11.2015Техническая характеристика токарно-винторезного станка модели 1К620. Устройство и работа основных узлов станка. Определение основных кинематических параметров коробки скоростей. Определение мощности и передаваемых крутящих моментов на шпиндель станка.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 06.11.2014Строение электродвигателя постоянного тока. Расчет основных параметров, построение естественной и искусственной механических характеристик. Особенности поведения показателей при изменении некоторых данных: магнитного потока, добавочного сопротивления.
контрольная работа [3,8 M], добавлен 08.12.2010Техническое описание самолета. Обоснование проектных параметров. Расчет взлетной массы. Компоновка и расчет геометрических параметров основных частей самолета. Коэффициент максимальной подъемной силы. Определение летно-эксплуатационных характеристик.
курсовая работа [891,2 K], добавлен 27.06.2011Определение массы, размерных и основных структурных характеристик тканей и трикотажа; приборы и материалы, шаблоны, иглы, весы. Определение плотности, разрывной нагрузки и удлинения при разрыве. Расчет процента линейного заполнения ткани и трикотажа.
контрольная работа [152,5 K], добавлен 25.11.2011Расчет диаметров трубопроводов, напора в трубопроводе, потерь на местные сопротивления. Выбор стандартной гидравлической машины. Потери напора на трение. Регулирование насоса дросселированием, изменением числа оборотов, изменением угла установки лопастей.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 19.11.2011Определение технических характеристик металлорежущего станка. Определение основных кинематических параметров. Определение чисел зубьев зубчатых колес и диаметров шкивов привода. Проектировочный расчет валов, зубчатых передач и шпоночных соединений.
курсовая работа [3,0 M], добавлен 14.09.2012Определение, по заданной нагрузочной диаграмме электропривода, эквивалентной мощности. Выбор асинхронного двигателя с фазным ротором, расчет его основных параметров и характеристик. Определение сопротивления добавочного резистора. Изучение пусковых схем.
курсовая работа [369,0 K], добавлен 15.01.2011
