Гидравлический расчёт системы с ответвлениями

Все расчёты выполнены в Microsoft Excel

3) Определим напор и полезную мощность насоса.

Запишем уравнение Бернулли для сечений 0-3:

z0+pатм/ρg+ Hнас= z2+pатм/ρg +h0-2                                                                          (8)

где Hнас – напор насоса,

h0-2 – полные потери на данном участке

Hнас=H1+H2+hтр0-2+hм0-2=H1+H2+hтр0-4+hм0-4+ hтр4-1+hтр4-3+hм4-3= =H1+H2+(λ1L1/d1+ξф+3ξпов+ξкр)V12/2g+(λ0L0/d0+λ0L3/d3+ξкр+ξвых)V02/2g=30,78 м

Полезная мощность насоса:

Nпол=HнасρgQ                                                                                                          (9)

Nпол=30,78*800*9,8*0,05=12064 Вт

4) Определим наибольшую высоту всасывания H1max при том же заданном расходе, если Нвак max=4 м.

Т. к. расход не меняется, то скорость течения жидкости на данном участке не изменится.

Запишем уравнение Бернулли для сечений 0-4:

pатм/ρg =H1max+p1/ρg+α1V12/2g+h0-4                                             (10)

pатм/ρg- p1/ρg= Hвак max

H1max= Hвак max – V12/2g – h1-4= Hвак max – (1+λ1L1/d1+ξф+3ξпов+ξкр)*V12/2g=

=4 – (1+0,01675*8/0,1+6+3*1,32+0,15)*6,372/(2*9,8)=-21,77 м

Делая выводы, можно сказать, что для работы трубопровода необходимо опустить насос на 21,77 м.

5) Так как расход на участке D-B равен нулю, то провести расчёт длины вставки большего диаметра, при условии неизменного расхода, не получится.

Табл. 6. Конечные результаты.

5. Графическая часть.

Граф. 1. Определение расходов и давления в точке D графоаналитическим способом.

6. Заключительная часть.

Проанализируем основные результаты работы.

Расход Q2 оказался равным нулю, а Q3 соответственно равен расходу Q, что соответствует физической действительности. Манометрическое давление в точке D находится в приемлемом для оценки диапазоне. Из-за достаточно больших потерь на местных сопротивлениях на первом участке для работы установки при заданном вакуометрическом напоре потребуется опустить насос на определённую высоту. Т.к. расход Q2=0, то подсчёт длины вставки большего диаметра не представляется возможным.

Литература.

1.        Альтшуль А.Д., Киселев П.Г. “Гидравлика и аэродинамика”, М. Стройиздат, 1975

2.        Арустамова И.Т. , Иванников В.Г. “Гидравлика: учебное пособие для вузов” (Рекомендовано ГК РФ по высшему образованию) – М.: Недра, 1995

3.        Конспект лекций по Гидравлике.