Расчет трубопроводов с насосной подачей жидкости

Для этого рассмотрим наиболее простой случай трубопровода, по которому насос перекачивает жидкость из гидробака в ёмкость или полость с заданными величинами давления и расхода. К таким ёмкостям можно отнести, например, гидроцилиндр

Запишем сначала уравнение Бернулли для сечений 2 и 3

Где -атмосферное давление,

суммарные потери давления во всасывающем трубопроводе (характеристика всасывающего трубопровода).

Теперь запишем уравнение Бернулли для сечений 0 и 1

Из второго уравнения определим общий напор (энергию), которым обладает жидкость при входе в насос. Тогда второе уравнение примет вид

В процессе своей работы насос передаёт жидкости дополнительную энергию Hнасоса, в результате чего общий напор жидкости в сечении 2 становится равным:

т.е. можно записать:

Выделим из полученного равенства величину насоса:

Перегруппируем члены в этом выражении:

Если принять, что:

в первом слагаемом атмосферное давление P0 равно 0,

второе слагаемое (скоростной напор на выходе из напорного трубопровода) можно переписать через расход и представить в виде где _

можно считать коэффициентом скоростного напора (в этом выражении Й – площадь сечения трубопровода),

третье слагаемое можно представить в виде суммарной характеристики всасывающего и напорного трубопровода, то последнее выражение примет вид:

выражение представляет собой рабочую характеристику насоса

Построив характеристику трубопровода и характеристику насоса можно найти так называемую рабочую точку, как точку пересечения характеристик насоса и трубопровода. Это означает, что при соответствующих этой точке давлении и расходе, будет обеспечиваться работа насоса с требуемыми характеристиками. Чтобы получить другую рабочую точку нужно или изменить рабочую характеристику насоса или характеристику трубопровода. Это можно сделать различными способами, например, изменив сопротивление трубопровода или режим работы насоса.