Материал: PAKhT_LEKTsII_1sem

Разделим поочередно дроби, начиная со второй, на первую, крайнюю слева.

Отношения будут равны единице, т.к. они все являются индикаторами подобия, а у подобных явлений индикаторы равны единице.

После деления заменим константы подобия их значениями: al = l1/l2, at = t1/t2,

Ho - Критерий гомохронности. Для неустановившегося движения во всех сходственных точках подобных систем (натуры и модели) критерий гомохронности будет иметь одно и то же значение. Т.е. критерий гомохронности Ho характеризует неустановившееся состояние в подобных системах.

Eu - критерий Эйлера - отражает отношение сил давления или перепада давлений к силам инерции.

Fr -критерий Фруда - отражает отношение сил инерции к силам тяжести

(гравитационный критерий).

7

Re -критерий Рейнольдса - характеризует отношение сил инерции к силе внутреннего трения и определяет режим движения жидкости во всех сходственных точках подобных систем.

Таким образом, согласно 2-й теореме подобия, уравнение Навье-Стокса,

описывающее в общем виде процесс движения вязкой жидкости может быть представлено

Все входящие в уравнение критерии, кроме критерия Эйлера, являются определяющими, т.к. составлены исключительно из величин, выражающих условия однозначности. В Eu входит величина p, значение которой при движении по какому-

либо каналу определяется его формой, т.е. отношением l/d, физическими свойствами

жидкости (μ, ρ), а также распределением скоростей у входа в трубу и у ее стенок

(начальные и граничные условия). Поэтому критерий Эйлера является определяемым и

Коэффициенты: A, n, m, q, p определяют из опытных данных.

Если движение установившееся, то обобщенное критериальное уравнение не содержит критерий Ho.

8

При моделировании некоторых технологических процессов не удается соблюсти полное подобие, и можно удовлетвориться подобием лишь тех факторов, которые наиболее существенно влияют на процесс.

Иногда можно пренебречь влиянием некоторых сил, которые слабо влияют на процесс. Например, при вынужденном движении жидкостей по трубам, влияние силы тяжести незначительно, и критерий Fr можно исключить из уравнения.

Если в процессе исследования сложно определить некоторые переменные,

влияющие на процесс, то следует использовать критерии, полученные путем комбинации других критериев, например:

9

ЛЕКЦИЯ 7

НАСОСЫ: НАПОР, ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ, ВЫСОТА ВСАСЫВАНИЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАСОСОВ

РАБОТА НАСОСОВ НА ГИДРАВЛИЧЕСКУЮ СЕТЬ

Насосы служат для перемещения жидкостей. Этот процесс сопровождается преобразованием механической энергии электродвигателя в энергию перемещаемой жидкости.

Основные параметры работы насоса

1. Производительность (подача, расход) - объем жидкости, перемещаемый насосом

2.Напор - удельная энергия, сообщаемая насосом единице веса перекачиваемой жидкости, Н, м;

3.Мощность – получаемая или передаваемая энергия в единицу времени, кВт.

Выделяют несколько мощностей, в зависимости от потерь при ее передаче,

которые учитываются различными коэффициентами полезного действия. Различают следующие типы мощности (Рис.7.1):

Полезная мощность Nп - энергия, сообщаемая насосом перекачиваемой жидкости:

где ρ - плотность перемещаемой жидкости, кг/м3; V - производительность, м3/с;

P - перепад давления на насосе, Па; H – напор, м;

Ne - потребляемая насосом мощность больше полезной, и ее избыток идет на компенсацию потерь энергии в насосе.

потери напора при движении перекачиваемой жидкости внутри насоса (гидравлический кпд) ηг, и потери на трение между подвижными частями насоса, такими как подшипники

и сальники (механический кпд) ηмех.

1

Мощность на валу двигателя выше потребляемой насосом мощности, в свою очередь, мощность, развиваемая двигателем, превышает мощность на валу, что необходимо для компенсации потерь энергии при ее передаче от двигателя к насосу.

Nвал - мощность на валу двигателя, кВт;

Nдв - мощность подводимая к двигателю от электрической сети.

Рис.7.1. Принципиальная схема насосной установки.

Общий кпд насосной установки, включающей электродвигатель, насос и передачу между двигателем и насосом, определяется как:

Коэффициент запаса мощности является справочной величиной и изменяется от

2 для малых двигателей и до 1,1 для больших.

2