14 Гидравлические машины

14.81 Насосная установка включает нерегулируемый роторный насос и переливной клапан, через который часть подачи насоса направляет на слив (см. рисунок к задачам 5.9 и 5.11). Определить расход жидкости Q_кл, сливающийся через клапан, если подача насосной установки известна Q_ну = Q. Найти на этом режиме полезную и потребляемую мощности насосной установки, приняв при этом полный кпд насоса η = 0,85. При решении воспользоваться характеристикой насосной установки, приведенной на рисунке к задачам 5.11 и 5.12. (Величину Q взять из таблицы 5).

Таблица 5 — Численные значения величин, необходимые для решения задач.

Варианты задачи: Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МАМИ

14.82 Насосная установка включает регулируемый роторный насос с максимальным рабочим объемом W_о и регулятор подачи (см. рисунок к задачам 5.10 и 5.12). Определить давление на выходе насосной установки и ее полезную мощность, если известна ее подача Q_ну = Q. Найти рабочий объем регулируемого насоса W_о^* на этом режиме работы. При решении воспользоваться характеристикой насосной установки, приведенной на рисунке к задачам 5.11 и 5.12. (Величины W_о, и Q взять из таблицы 5).

Таблица 5 — Численные значения величин, необходимые для решения задач.

Варианты задачи: Б, В, Г, Д, Е, Ж, З, И, К.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МАМИ

14.83 Центробежный насос системы охлаждения двигателя имеет рабочее колесо диаметром D = 150 мм и ширину выходной части b₂ = 12 мм. Угол между касательной к лопатке и касательной к окружности колеса β₂ = 30º. Определить напор, создаваемый насосом, при подаче Q = 25 л/с, частоте вращения n = 3000 об/мин, приняв коэффициент влияния числа лопаток k_z = 0,75 и гидравлический к.п.д. η_г = 0,85.

Ответ: Н = 24,5 м.

Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf

14.85 Определить геометрическую высоту всасывания воды из колодца Н_вс центробежным насосом, если длина всасывающего стального умеренно заржавевшего водопровода l, внутренний диаметр трубопровода d, вакуумметрическое давление перед входом в насос р_вак, расход воды, проходящей через трубопровод Q, температура воды в колодце t = 5°С. На погруженном в воду конце всасывающего участка трубопровода установлен обратный клапан с сеткой. Радиус поворота трубопровода R_пов. Принять коэффициенты Кориолиса равными 1.

Варианты заданий

14.86 ЗАДАНИЕ №1

РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ГРАФИКА ДВИЖЕНИЯ ПОРШНЯ

Контрольные вопросы:
1. По какому закону изменяется скорость и ускорение поршня?
2. Почему в «мертвых» положениях скорость поршня равна нулю?
3. Как определить графически и аналитически максимальное ускорение, и максимальную скорость поршня?
4. Каким углам поворота кривошипа соответствует нулевая скорость
и нулевое ускорение?
5. Почему подача поршневого насоса является величиной неравно-
мерной?

ЗАДАНИЕ №2

РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ПОРШНЕВОГО НАСОСА

Контрольные вопросы:
1. Почему теоретическая подача всегда больше действительной?
2. Назначение воздушных колпаков?
3. Конструкция и принцип работы воздушных колпаков?
4. Где устанавливают воздушные колпаки?
5. Для чего в воздушных колпаках устанавливают резиновую диафрагму?
6. Почему воздушные колпаки называют пневмокомпенсаторами?

ЗАДАНИЕ №3

РАСЧЕТ РАБОЧЕГО КОЛЕСА НАСОСА

Исходные данные представлены в таблице 4.1.

Контрольные вопросы:
1. Конструкция рабочего колеса?
2. Какой материал применяют для изготовления рабочих колес?
3. Число лопаток в рабочем колесе?
4. Для чего предназначено рабочее колесо?
5. Какие типы центробежных насосов по форме рабочего колеса существуют?
6. В чем заключается преимущество рабочих колес с двухсторонним
входом жидкости?
7. Как передается вращение от вала к рабочему колесу?
8. Как отличить передний диск рабочего колеса от заднего диска?
9. Расшифруйте марку насоса ЦНС 105 – 98?

ЗАДАНИЕ №4

РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ КОМПРЕССОРА

Исходные данные представлены в таблице 5.1 и 5.2.

Контрольные вопросы:
1. Что называется компрессором?
2. Что называется степенью сжатия компрессора?
3. Какой процесс называется политропным, изотермическим?
4. Почему для компрессоров определяющим параметром является весовая подача?
5. Что называется вредным пространством?
6. От каких параметров зависит объемная подача компрессора?
7. Чем эффективная мощность отличается от мощности приводного
двигателя?

Методические указания.pdf

ВУЗ: ТИУ

14.88 Подача центробежного насоса Q = 5 л/c; частота вращения n = 5000 об/мин; средний диаметр окружности, на которой расположены входные кромки лопаток D₁ = 60 мм; ширина лопатки на входе b₁ = 20 мм. Рабочее колесо радиальное. Определить угол лопатки на входе β₁, соответствующий безотрывному входу потока в межлопаточные каналы. Толщиной лопаток пренебречь. Считать, что жидкость подводится к колесу без закрутки.

Ответ: β1 = 4,8º.

Учебник: Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу. Под ред. Б.Б. Некрасова.pdf

14.89 Определение высоты всасывания насоса

 Насос забирает воду  температурой t из открытого резервуара, уровень воды в котором расположен ниже оси насоса (рис. 2).

Движение жидкости по всасывающему трубопроводу (диаметром d и  длиной l)  и подвод ее к рабочему колесу насоса осуществляются за счет разности давлений на поверхности воды в приемном резервуаре и  у входа в насос. Для того чтобы жидкость поднималась с уровня, находящегося ниже оси насоса, перед насосом должен быть создан необходимый вакуум.

Определить диаметр всасывающего и напорного (длина напорного трубопровода  равна 50 м) трубопровода и предельную теоретическую высоту установки (всасывания) центробежного насоса с учетом и без учета запаса, обеспечивающего отсутствие кавитации, если насос перекачивает воду при температуре t, расходе Q,  частоте вращения вала насоса n. Трубопровод стальной, длиной l с эквивалентной шероховатостью k_экв, имеет приемный (обратный) клапан, один поворот (колено) 90⁰ (R = 2d).

Статический напор принять равным 30 м. Найти полезную мощность насоса.

ВУЗ: ИРНИТУ

14.90 Определить теоретический напор рабочего колеса Н_Т, а также число ступеней i, необходимое для создания суммарного теоретического напора H_∑ многоступенчатого лопастного насоса. Рабочие колеса насоса установлены последовательно. Входной диаметр лопатки рабочего колеса D₁, внешний диаметр – D₂. Угол установки лопатки на входе β₁ и угол установки лопатки на выходе β₂ принять одинаковыми (β₁ = β₂). Поток жидкости на входе в рабочее колесо принять без закрутки (α₁ = 90⁰). Течение жидкости в межлопастном канале считать безотрывным. При определении окружной скорости учитывать материал рабочего колеса насоса.

Таблица 1.1.