- •Введение
- •Свойства жидкостей
- •Силы, действующие в жидкости
- •Основное уравнение гидростатики
- •Основные уравнения гидромеханики. Уравнение расхода. Уравнение бернулли
- •Гидравлические потери. Коэффициент сопротивления. Коэффициент сопротивления трения.
- •Гидродинамические измерения и приборы
- •Лабораторная работа №1 режимы течения жидкости
- •Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Лабораторная работа №2 исследование изменения гидродинамического напора по длине трубопровода переменного сечения
- •Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №3 определение коэффициента гидравлического сопротивления трения
- •Общие сведения
- •Определение коэффициента сопротивления трения при ламинарном режиме течения Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов экспериментов
- •Определение коэффициента сопротивления трения при турбулентном режиме течения Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа №4 потери гидродинамического напора в местных сопротивлениях
- •Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов экспериментов Объёмный расход жидкости для каждого эксперимента определяется по формуле
- •Лабораторная работа №5 Истечение жидкости через отверстия и насадки
- •Общие сведения
- •Перепишем уравнение (52) в виде
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов экспериментов
- •Лабораторная работа №6 гидравлический удар в трубопроводе
- •Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов экспериментов
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов экспериментов
- •Лабораторная работа №7 характеристики центробежного насоса
- •Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов эксперимента
- •Лабораторная работа №8 кавитационная характеристика центробежного насоса
- •Общие сведения
- •Порядок выполнения работы
- •Лабораторная работа № 9 характеристики объемных насосов
- •Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов экспериментов
- •Лабораторная работа № 10 характеристики гидроаккумулятора
- •Общие сведения
- •Расчет процесса разрядки гидроаккумулятора
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов экспериментов
- •Лабораторная работа №11 характеристики фильтра гидросистемы
- •Общие сведения
- •Описание экспериментальной установки
- •Порядок выполнения работы
- •Обработка результатов экспериментов.
- •Контрольные вопросы Вводное занятие
- •Лабораторная работа № 1
- •Лабораторная работа № 2
- •Лабораторная работа № 3
- •Лабораторная работа №4
- •Лабораторная работа № 5
- •Лабораторная работа № 6
- •Лабораторная работа # 7, 8
- •Лабораторная работа № 9
- •Лабораторная равота №10
- •Лабораторная работа №11
Расчет процесса разрядки гидроаккумулятора
Исходными данными для расчета работы, совершаемой гидроаккумулятором, являются начальное давление газа и максимальное давление газа заряженного аккумулятора, которое обозначим.
Процессы зарядки-разрядки гидроаккумулятора подчиняются закону политропы.
где Р – давление в газовой полости; – её объём; n – показатель политропы, значение которого зависит от режима зарядки-разрядки гидроаккумулятора.
Для изотермического процесса n=1, для адиабатического n=k, где k=Сp/Cv – показатель адиабаты (для воздуха k=1,41). Во всех остальных случаях 1<n<k процесс протекает по политропе.
Внешняя работа гидроаккумулятора, совершаемая газом при его расширении от начального объёма до конечного, определяется соотношением
Подставляя в формулу (72) уравнение политропы (71) в виде
получим
В зависимости от типа процесса интеграл в формуле (74) имеет два различных решения. Так, для изотермического процесса, когда по формуле (73) n=1, имеем
В случае адиабатического или политропического процесса (1<n<k) получаем
Работа гидроаккумулятора в системе координат pv представляет собой площадь под соответствующей кривой (рис.34).
В случае медленной разрядки (зарядки) аккумулятора, когда расширяющийся газ успевает нагреться до температуры окружающей среды, процесс происходит по изотерме (кривая 1 на рис. 34).
Если газ в гидроаккумуляторе теплоизолирован, т.е. отсутствует теплообмен с окружающей средой, то процесс протекает по адиабате (кривая 2 на рис. 34).
В реальном процессе, когда газ не успевает разогреться при разрядке (зарядке) до температуры окружающей среды, процесс протекает по политропе (кривая 3 на рис. 34).
Из рис. 34 видно, что наибольшая работа совершается газом в случае изотермического процесса.
Конструктивный объем гидроаккумулятора может быть легко найден в случае изотермического процесса, если измерить объем жидкости , выданный при совершении работы.
Имеем
Записав уравнение изотермы для начального и конечного моментов процесса разрядки в виде
а также решив его относительно Vh и подставив полученное выражение в формулу (77), найдем
или
Используя еще раз уравнение (77), найдем
Следовательно, зная рабочее давление, давление начальной зарядки гидроаккумулятора и объем выданной жидкости, можно определить его конструктивный объем и величину совершенной работы.
Описание экспериментальной установки
Испытание гидроаккумулятора проводится на универсальном стенде, схема которого приведена на рис. 32.
Установка состоит из расходного бака 1, заполненного гидрожидкостью АМГ-10. К баку подключена входная магистраль плунжерного насоса, напорная магистраль которого подключена к предохранительному клапану 5 и через фильтр 8 к запорному вентилю 11. За запорным вентилем 11 расположен коллектор, который через вентиль 14 может быть подключен к гидроаккумулятору 15 и через редуктор 18 к ротаметру 24 или к расходной диафрагме 25. Для измерения давления в газовой полости к гидроаккумулятору подключен манометр 16. Гидроаккумулятор, манометр и съемный шунт 20 помещены в защитный кожухе окном.
Расход жидкости из гидроаккумулятора замеряется с помощью ротаметра 24.