Полезное:
Как сделать разговор полезным и приятным
Как сделать объемную звезду своими руками
Как сделать то, что делать не хочется?
Как сделать погремушку
Как сделать так чтобы женщины сами знакомились с вами
Как сделать идею коммерческой
Как сделать хорошую растяжку ног?
Как сделать наш разум здоровым?
Как сделать, чтобы люди обманывали меньше
Вопрос 4. Как сделать так, чтобы вас уважали и ценили?
Как сделать лучше себе и другим людям
Как сделать свидание интересным?
Категории:
АрхитектураАстрономияБиологияГеографияГеологияИнформатикаИскусствоИсторияКулинарияКультураМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОхрана трудаПравоПроизводствоПсихологияРелигияСоциологияСпортТехникаФизикаФилософияХимияЭкологияЭкономикаЭлектроника
|
гидролинии, местными гидравлическими сопротивлениями и вязкостью жидкости (наибольшее влияние вязкость оказывает при ламинарном режиме) ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4 Суммарную потерю напора в общем случае удобно выразить формулой: , (13) где А и m – коэффициент пропорциональности и показатель степени, учитывающие сопротивление гидролинии. 4. Построение пьезометрической и напорной линии энергии Для двух сечений потока, соответствующих началу и концу гидролинии, уравнение Д.Бернулли имеет вид:
(14)
Сумма трех членов: (15)
есть полный напор H, т.е. полный запас удельной энергии жидкости в данном сечении потока, равный сумме удельных энергий потока – потенциальных энергий положения - z, давления – p/ и кинетической энергии - . С учетом соотношения (15) уравнение Бернулли (14) можно записать в виде: , (16)
где - суммарные потери напора по длине потока hl и в местных сопротивлениях – hм,т.е. удельная механическая энергия, затрачиваемая на преодоление сопротивлений движению жидкости между рассматриваемыми сечениями потока. Статический напор Hp отличается от полного напора на величину скоростного напора и равен: , (17) График полного напора H-H строится по значениям полных напоров в начале и в конце каждого участка гидролинии. Полный напор в сечении 1-1 равен напору насоса Н , см. рис.3 Полный напор в конце участка трубопровода находится из выражения (16), соответствующему схеме гидропривода на рис.1 при Q =0: для сечения 2: - , для сечения 3: - и т.д. (18) для участка n: - . Так как общий запас удельной энергии вдоль потока непрерывно уменьшается, то линия полного напора понижается, а в местах установки гидравлических аппаратов (Р, Ф) она снижается скачком. График статического напора р-р расположен ниже графика полного напора на величину скоростного напора .
Рисунок 3 - Пример построения графиков удельной энергии
Результаты расчетов потерь удельной энергии, полного, скоростного и статического напоров, по которым строятся линии удельных энергий, заносятся в табл.5.
Таблица 5 Расчет удельных энергий
5.Расчёт инерционного напора Для неустановившегося движения несжимаемой жидкости в жёстких трубах уравнение Д. Бернулли имеет вид: , (16) где инерционный напор; для нагнетательной гидролинии при срабатывании распределителя Р1, см. рис.1, - ускорение движения жидкости на участке гидролинии между сечениями 1 и 2 (см. рис.3); V – скорость движения жидкости в гидролинии; - время изменения скорости V; принять =0,001с.; g - ускорение свободного падения; l - длина участка гидролинии постоянного диаметра от насоса Н до распределителя Р1. Инерционное изменение давления определяется по формуле: ,где плотность минерального масла =900 кг/м . Если гидролиния состоит из нескольких участков с сечением разных диаметров di и разных длин l i, то инерционный напор для всего трубопровода: , (20) где i - номер участка трубопровода постоянного диаметра di; - ускорение движения жидкости на i-ом участке гидролинии; Знак инерционного напора соответствует знаку ускорения. При разгоне потока ускорение положительно. При торможении потока ускорение отрицательно. Значение инерционного напора сравнить с напором насоса на рис.3.
6.Расчет повышения давления при гидроударе В рассматриваемой гидросистеме, см. рис.1, гидроудар возникает при срабатывании гидрораспределителей Р1 и Р2. Гидроударом называется резкое изменение давления, вызванное торможением или разгоном потока жидкости. Теория гидроудара, разработанная Н.Е. Жуковским, рассматривает модель сжимаемой жидкости с распределёнными параметрами.
Повышение давления при гидроударе, возникающее при срабатывании распределителей Р1 и Р2 определяется зависимостями:
,когда ; (21) ,когда , (22) где - повышение давления при прямом гидроударе; - повышение давления при непрямом гидроударе; - плотность жидкости, принять для минерального масла 900 кг/м3; - скорость движения жидкости в гидролинии до срабатывания распределителя; - длина гидролинии от насоса до распределителя; -время изменения скорости V, принять =0,001 сек; - фаза гидроудара; - скорость распространения ударной волны;
Е-объёмный модуль упругости жидкости; принять для минерального масла гидросистемы Е=1500 МПа; d- внутренний диаметр гидролинии перед распределителем; - толщина стенки трубопровода; -модуль упругости материала гидролинии; принять для стальной гидролинии 200000 МПа. Полученные значения ударного повышения давления сравнить с рабочим давлением насоса.
7. Тепловой расчет гидропривода
Для обеспечения нормального теплового режима работы гидропривода без теплообменника определяем усреднённый температурный скачок и необходимый объём рабочей жидкости в баке насосной установки. Причиной разогрева масла являются потери мощности δN, обусловленные вязкостным и инерционным сопротивлением элементов гидропривода. Стенки элементов гидропривода отдают тепловую энергию в окружающую среду. При известной общей площади поверхности теплообмена FC, включающей в себя площадь стенок бака FБАКА, стенок гидромашин FГМ, стенок аппаратов FАПП и стенок трубопроводов FСТ, превышение установившейся температуры масла в баке над температурой окружающей среды δT определяем из выражения: δT= δN/k . FC, где k – коэффициент теплопередачи (k = 15 Вт/м2 ОC при отсутствии интенсивной циркуляции воздуха вблизи стенок бака). Объём бака W БАКА принимаем равным 0,1м3, FГМ = 0,3 м2, FАПП = 0,2 м2, FБАКА = 6,7 (W БАКА2)1/3, FСТ =3,14 . [ (dвс + δ вс) Lвс + (dнаг + δ наг) Lнаг + (dсл + δ сл) Lсл ],
FC = FСТ + FАПП + FГМ + FБАКА, dвс, dнаг, dсл – внутренние диаметры всасывающего, нагнетательного и сливного трубопроводов, Lвс, Lнаг, Lсл – длина. δ вс, δ наг, δ сл – толщина стенок трубопроводов. Потеря мощности δN в гидролинии равна сумме потерь мощности на всех её участках: где δNi – потери мощности на каждом из участков гидролинии, , , – потери давления в линейных и местных сопротивлениях и расходы на участках. Если принять температуру масла в баке равной 50оС, то допускаемая температура окружающей среды ТОС определяется по формуле: ТОС = 50 – δT. Принимаем фактическую температуру окружающей среды равной 20оС. Тогда, если ТОС < 20оС, необходима установка теплообменного аппарата, мощность которого NТА можно определить по формуле: NТА = δN – k . FC (50 -20).
8.Исходные данные для расчета,см.рис.1 I вариант: Q1 = (4 +0.4* N)*10-4 /с; Q2 =(320 -3* N)*10-5 /с; l 1= 0.2 м + 0.01*N; l 2=2м + 0.1*N; l 3=2.5м + 0.1*N; l 4=3м +0.1*N; l 5=3.5м +0.1*N; l 6=4м +0.1*N; l 7=5м +0.1*N; К м = 1+0.01*N; pц =1,3*107 – N*105 pгм =5,7*106 + N*105 Па II вариант: Q1 =(320 -3* N)*10-5 /с; Q2 = (4 +0.4* N)*10-4 /с; l 1= 0.2 м + 0.01*N; l 2=2м + 0.1*N; l 3=2.5м + 0.1*N; l 4=3м +0.1*N; l 5=3.5м +0.1*N; l 6=4м +0.1*N; l 7=5м +0.1*N; К м = 1+0.01*N; pц =1,3*107 – N*105 pгм =5,7*106 + N*105 Па
III вариант: Q1 = (1 +0.1* N)*10-4 /с; Q2 =(120 - N)*10-5 /с; l 1= 0.2 м + 0.01*N; l 2=2м + 0.1*N; l 3=2.5м + 0.1*N; l 4=3м +0.1*N; l 5=3.5м +0.1*N; l 6=4м +0.1*N; l 7=5м +0.1*N; К м = 1+0.01*N; pц =1,3*107 – N*105 pгм =3*106 +1,2* N*105 Па
IV вариант: Q1 =(120 - N)*10-5 /с; Q2 = (1 +0.1* N)*10-4 /с; l 1= 0.2 м + 0.01*N; l 2=2м + 0.1*N; l 3=2.5м + 0.1*N; l 4=3м +0.1*N; l 5=3.5м +0.1*N; l 6=4м +0.1*N; l 7=5м +0.1*N; К м = 1+0.01*N; pц =1,3*107 – N*105 pгм =3*106 +1,2* N*105 Па V вариант: Q1 =(130 - N)*10-5 /с; Q2 = (1,2 +0.11* N)*10-4 /с; l 1= 0.2 м + 0.01*N; l 2=2м + 0.1*N; l 3=2.5м + 0.1*N; l 4=3м +0.1*N; l 5=3.5м +0.1*N; l 6=4м +0.1*N; l 7=5м +0.1*N; К м = 1+0.01*N; pц =1,4*107 – N*105 pгм =4*106 +1,2* N*105 Па
где N- две последние цифры зачетной книжки студента.
Приложение В
Коэффициенты местных сопротивлений
|