Главная Случайная страница Контакты | Мы поможем в написании вашей работы! | ||
|
Рассмотрим процесс нагнетания жидкости одноцилиндровым насосом одинарного действия в нагнетательную линию длиной l н диаметром d н (рис. 10). Ось цилиндра насоса расположена горизонтально, геометрическая высота нагнетания равна z н, перекачиваемая жидкость имеет плотность ρ. Пусть в конце нагнетательного трубопровода поддерживается постоянное давление p к.
Запишем уравнение Бернулли для сечений 2–2 и 3–3:
, (39)
где р 2= р ц – давление жидкости в цилиндре насоса; v 2= v п – скорость движения жидкости в цилиндре, равная скорости перемещения поршня; р 3= р к – давление жидкости в конце нагнетательного трубопровода; v 3= v к – скорость движения жидкости в конечном сечении нагнетательного трубопровода; – потери напора между рассматриваемыми сечениями 2-2 и 3-3.
Перепишем уравнение (39) с учетом приведенных замечаний:
. (40)
Потери энергии между сечениями 2-2 и 3-3 состоят из потерь в местных сопротивлениях нагнетательного трубопровода, потерь по длине и потерь на преодоление сил инерции в цилиндре и в трубопроводе .
При этом учтем, что потери в нагнетательном клапане изменяются аналогично потерям во всасывающем клапане, поэтому выделим эти потери в виде отдельного слагаемого. Местные потери представим в виде:
= , (41)
где – потери напора в нагнетательном клапане; – скорость движения жидкости в i -м участке нагнетательного трубопровода; – коэффициент местных потерь i -го местного сопротивления нагнетательного трубопровода.
Выразив в уравнении (41) скорость движения жидкости в трубопроводе через скорость поршня, получим:
= + , (42)
где – площадь поперечного сечения i- го участка нагнетательного трубопровода.
Потери напора по длине нагнетательного трубопровода, состоящего из j участков длиной lj н с диаметрами dj н площадью поперечного сечения fj н как и ранее, вычислим по известной формуле Дарси-Вейсбаха:
= , (43)
где λj н – коэффициент гидравлического трения на j- м участке.
С учетом отмеченных замечаний и обозначений, уравнение (40) примет вид:
. (44)
Выражение, стоящее в квадратных скобках представляет собой сумму потерь в местных сопротивлениях и потерь по длине. Выполнив преобразование этого выражения, получим:
= , (45)
где – приведенный коэффициент гидравлических сопротивлений нагнетательного трубопровода.
Подставим в уравнение (44) уравнение (45) и выразим скорость движения жидкости v к в конечном сечении нагнетательного трубопровода через скорость поршня:
(46)
Подставив в уравнение (46) скорость поршня по уравнению (34), получим:
(47)
Потери напора на преодоление сил инерции жидкости в цилиндре и нагнетательном трубопроводе вычислим аналогично всасывающему трубопроводу:
. (48)
Потери напора на преодоление сил инерции в j -м участке нагнетательного трубопровода вычислим по формуле:
, (49)
где - длина j -го участка нагнетательного трубопровода.
Сумма потерь на преодоление сил инерции по всей длине нагнетательного трубопровода будет равна сумме потерь во всех его участках:
, (50)
где L н – приведённая длина нагнетательного трубопровода.
Заменив в уравнениях (48) и (50) cos φ по выражению (29) соответственно получим:
(48а); (50а)
Подставив в уравнение (47) потери напора на преодоление сил инерции жидкости в цилиндре и нагнетательном трубопроводе по уравнениям (48а) и (50а) и умножив правую и левую часть уравнения (47) на (ρ∙g), получим:
P ц= P к+ . (51)
Максимальное давление в цилиндре насоса будет в начале нагнетания, а минимальное – в конце нагнетания.
Дата публикования: 2014-10-19; Прочитано: 501 | Нарушение авторского права страницы | Мы поможем в написании вашей работы!