- •1. Основные свойства капельных жидкостей. Плотность, удельный вес, сжимаемость. Тепловое расширение.
- •3.Растворение газов в жидкости. Идеальный и реальный газы. Уравнения состояния для идеального и реального газов.
- •4.Модель идеальной жидкости. Гидростатика, силы, действующие на жидкость. Давление в жидкости.
- •5. Свойства гидростатического давления. Дифференциальные уравнения равновесия жидкости (Уравнение Эйлера, вывод).
- •6. Интегрирование уравнений Эйлера. Поверхности равного давления. Основное уравнение гидростатики (вывод).
- •7. Уравнение гидростатического напора (вывод). Приборы для измерения давления.
- •8. Эпюра гидростатического давления. Закон Паскаля и его практические приложения.
- •9.Сила давления жидкости на плоскую стенку (вывод). Центр давления (вывод).
- •10.Сила давления жидкости на криволинейную стенку (вывод)
- •11. Закон Архимеда. Условия равновесия плавающих тел
- •12. Расчет толщины стенки трубы резервуаров
- •15. Гидродинамика. Понятие о местной мгновенной и осредненной скорости. Виды движения жидкости
- •16. Основные кинематические понятия. Траектория, линии тока, элементарная струйка, трубка тока. Свойства элементарной струйки. Поток жидкости
- •17. Смоченный периметр, гидравлический радиус. Расход жидкости. Уравнение расхода для элементарной струйки и для потока. Понятие средней скорости
- •18. Дифференциальные уравнения движения идеальной жидкости (уравнение Эйлера, вывод)
- •19. Уравнение Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости (вывод) и его энергетическая и геометрическая интерпретация.
- •20. Уравнение Бернулли для потока вязкой жидкости (вывод). Коэффициент Кориолиса, общие сведения о потерях энергии
- •21.Примеры применения уравнения Бернулли в технике. Расходомер Вентури, скоростная трубка, струйный насос.
- •22.Режимы движения жидкостей. Число Рейнольдса и его критические значения.
- •23.Ламинарный режим движения. Распределение касательных напряжений и осреднённых скоростей в поперечном сечении круглой трубы (вывод).
- •24.Определение расхода в цилиндрической трубе при лрд. Потери напора по длине, формула Пуазейля.
- •25.Особые случаи ламинарного течения. Течение с теплообменом и с облитерацией. Начальный участок потока при лрд.
- •2 6.Турбулентный режим движения трд. Структура потока при трд, распред-е скоростей и касат. Напряжений по сечению потока. Гидрав-ски гладкие и шероховатые трубы.
- •27.Зоны сопротивления. Формулы для определения коэф-та Дарси в различных зонах.
- •28.Местные гидравлич. Сопротивления. Внезапное расширение и сужение потока, поворот потока.
- •29.Местные потери при ламинарном режиме движения. Эквивалентная длина.
- •30.Истечение жидкости через малое отверстие в тонкой стенке. Определение скорости и расхода при истечении через малое отверстие в тонкой стенке (вывод).
- •31. Истечение жидкости через малое затопленное отверстие. Определение скорости и расход.
- •32.Истечение жидкости через насадки. Определение скорости и расхода при истечении через внешний цилиндрический насадок.
- •33.Истечение при переменном напоре. Расчет времени частичного либо полного опорожнения призматического резервуара.
- •34.Гидравлический расчет трубопроводов. Классификация трубопроводов, основные расчетные зависимости. Расчет простого трубопровода.
- •35.Основные задачи при расчете трубопроводов и методы их решения.
- •36.Последовательное и параллельное соединение трубопроводов. Основные расчетные зависимости.
- •37.Разветвленный и сложный трубопроводы. Основные расчетные зависимости.
- •38.Гидравлический удар. Формула Жуковского для прямого и не прямого удара (вывод).Скорость распространения ударной волны при гидравлическом ударе.
- •39.Сила воздействия струи на преграду. Теорема импульсов.
- •40.Лопостные гидромашины. Гидродинамические передачи.Общие сведения. Основные параметры насосов.(напор, подача, давление . Мощность , кпд).
- •41.Потери энергии в насосах, кпд насоса. Центробежные насосы, устройство, принцип действия.
- •42. Уравнение Эйлера для насоса и турбины
- •43.Полезный напор и действительная подача. Влияние угла лопасти β на напор насоса.
- •44. Характеристика центробежного насоса. Оптимальный режим работы насоса.
- •45 Основвы теории подобия насосов. Формулы подобия
- •46. Коэффициент быстроходности насоса ns и типы лопастных насосов.
- •48. Регулирование подачи насоса. Регулирование задвижкой и частотой вращения вала насоса.
45 Основвы теории подобия насосов. Формулы подобия
При конструировании новых образцов гидромашин предворительно проводятся лабораторные испытания модельных конструкцияй. Для перехода от данных полученых на моделях к реальным конструкциям используется теория гидродинамического подобия. Она основана на соблюдении условий геометрического, кинематического и динамического подобия
1) Геометрич подобие: Пропорциональное соотношение натуральной и модельной конструкций:
2) Кинем подобие: 3) Динамич подобие- Равенство чисел Ринольдса в сходственных точках Из условия кинематич подобия следует подобие паралелограмма скоростей
Моделирование подачи
QТ=
→ Qn=Qm*ℷ*L3*
Моделирование напора
Моделирование мощности
→
ℷNг - хар-ет мощность передоваемую насосом жидкости у которой( коэф гидравлической мощности)
N=M* → M= ℷMr=
ℷМг - коэф гидровлического мом- характеризует мом создоваемый на волу рабочей конструкции
Для одного и того же насоса у которого ℷe=1 параметр перещитывается
→ Q2=
→ H2=
→ N2=
46. Коэффициент быстроходности насоса ns и типы лопастных насосов.
в настоящее время широко применяется проектирование пового насоса путем пересчета по формулам подобия размеров существующего насоса. Для того чтобы воспользоваться этим методом, следует выбрать такой насос, у которого режим, подобный заданному режиму работы проектируемого насоса, был бы близок к оптимальному. Для этого необходимо найти параметр, который служил бы критерием подобия и, следовательно, был бы одинаков для всех подобных насосов. Определив по заданным Н, Q и п проектируемого насоса этот критерий подобия и сравнив его с критериями подобия имеющихся конструкций, получим возможность подобрать необходимый насос. для подобных насосов, работающих на подобных режимах, справедливы уравнения Эти уравнений можно записать иначе: Величины q и h одинаковы для подобных насосов, работающих в подобных режимах, и, следовательно, являются критериями подобия. Однако опи пе могут быть определены для проектируемого насоса, так как неизвестен его размер L. Для того чтобы исключить из уравнений линейный размер L, возведем правую и левую части уравнения во вторую степень, а уравнения (2.45) — в третью и разделим уравнения одно на другое: Или Как параметры q и h, так и nу одинаковы для геометрически подобных насосов при работе их на подобных режимах независимо от плотности перемещаемой жидкости. Следовательно, параметр nу является искомым критерием подобия. Его можно назвать удельной частотой вращения, В насосостроении большее распространение получил параметр ns, называемой коэффициентом быстроходности и в 3,65 раза больший удельной частоты вращения:
Коэффициент 3,65 не изменяют физического смысла ns, который, так же как и является критерием (признаком) подобия насосов. Его происхождение историческое. Если насос, геометрически подобный данному, при подаче Q ™ 0,075 м3/с имеет напор 1 м, то согласно уравнению (2.47) его коэффициент быстроходности равен частоте вращения насоса. Действительно на этом основании часто коэффициентом быстроходности называют частоту вращения насоса, геометрически подобного данному, которым при напора 1 и подаст 0,075 м3/с жидкости. Коэффициент быстроходности различен для разных режимов работы насоса. Назовем коэффициент быстроходности, определенный для оптимального режима, т. е. для режима, соответствующего максимальному значению КПД, коэффициентом быстроходности насоса. Если насосы геометрически подобны, то коэффициент быстроходности у них одинаковы. Следовательно, равенство коэффициентов быстроходности является необходимым признаком подобии насосов. Поскольку на заданные значения параметров п, Qопт и Нопт и, следовательно, для заданного значения коэффициента (быстроходности можно сконструировать насосы с разными соотношениями размеров, равенство коэффициентов быстроходности не является достаточным признаком геометрического подобия насосов, Однако практикой установлены для каждого коэффициента быстроходности соотношения размеров насоса, обеспечивающие оптимальные технико-экономические показатели. Если ограничиться лишь этими, чаще всего применяющимися в насосах соотношениями размеров, то равенство коэффициентов быстроходности становится не только необходимым, но и в известной степени достаточным признаком (критерием) геометрического подобия насосов. В зависимости от коэффициента быстроходности рабочие колеси лопастных насосов можно разделить на следующие разновидности Центробежное. Центробежные насосы бывают тихоходными и нормальными. Тихоходные пасосы имеют малый коэффициент быстроходности (ns = 50 - 90). Нормальными являются колеса, имеющие ns = 80 - 300. Увеличение быстроходности, связанное с уменьшением на пора, ведет к уменьшению выходного диаметра рабочего колеса (D2/D0 — 2,5 -- 1,4). Полуосевые (иа — 250 - 500; D2/D0 = 1,4 -т- 0,9). Осевые, или пропеллерные {п^ = 500 ч- 1000; D2/D0 ≈0,8). При дальнейшем увелжченпи быстроходности наклон выходной кромки лопаток возрастает, и она становится почти перпендикулярной к оси насоса. По мере увеличения коэффициента быстроходности кривая напоров Н = f (Q) становится более крутой. Мощность при подаче, равной пулю, увеличивается с ростом быстроходности. Если у насосов с тихоходными и нормальными колесами мощность возрастает с увеличением подачи, то у накосов с полу осевыми колесами она почти не изменяется с изменением подачи, а у насосов с осевыми колесами с увеличением додачи уменьшается. Чем больше коэффициент быстроходности, тем круче падает кривая КПД по обе стороны от оптимального режима и, следовательно, тем меньше становится диапазон подач, в котором работа насоса экономически выгодна. Так как напор лопастного насоса не зависит от рода перекачиваемой жидкости (см. п, 2.6), удельная частота вращения и коэффициент быстроходности также не зависят от рода жидкости.