Методика расчета сложной гидравлической цепи.

РАСЧЁТ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СЕТИ

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине “Прикладная гидрогазодинамика”

 

ТЭС 307.005.2ПЗ

 

 

Группа ТЭС-307

 

Студент _____________ _____________ 5

(подпись) (дата) (и., о., фамилия)

 

Консультант _____________ _____________ Бикбулатов А.М.5

 

Принял _____________ _____________ Бикбулатов А.М. 5

 

Уфа 2007

Содержание

 

 

1. Задание……………………………………………………………………….…..
2. Реферат…………………………………………………………………………...
3. Основная часть пояснительной записки……………………………………..
3.1 Введение…………………………………………………………………….
3.2 Методика расчета сложной гидравлической цепи………………………
3.3 Расчет гидравлической цепи. Первая итерация………………………..
3.3.1. Определение коэффициентов гидросопротивления для колен, тройников, внезапных сужений и расширений…………………...
3.3.2 Расчет характеристик Hпотр=f(Q)………………………………….
3.3.3 Графики зависимости потребного расхода от напора Нпотр = f(Q) в первой итерации……………………………………………………...
3.3.4. Сравнение распределения расходов после первой итерации…….
3.4 Вторая итерация…………………………………………………………….
3.4.1 Уточнение коэффициентов гидросопротивления тройников и повторный расчет характеристик веток………………………………….
3.4.2 Графики зависимости потребного расхода от напора Нпотр = f(Q) во второй итерации…………………………………………………...
3.4.3 Сравнение распределения расходов после второй итерации…….
3.5 Определение мощности сетевого насоса………………………………...
3.6 Расход в i-ом сечении………………………………...…………………..
3.7 Давление в i-ом сечении………………………………..…………………
Заключение………………………………...……………………………….….…...
Список литературы. ……………………………….………………………….…...

 

 

Реферат.

 

Пояснительная записка к курсовой работе занимает 39 страниц. Из них 9 страниц занимают приложения (схемы, таблицы, графики).

Целью курсовой работы является получение навыков расчета параметров гидравлической цепи.

Объектом исследования является гидравлическая сеть, состоящая из насоса, подогревательной установки, потребителей тепловой энергии, соединяющих их трубопроводов, тройников и колен.

Необходимо определить распределение расходов по веткам цепи с точностью до 3%, мощность сетевого насоса, давление в сечении j - j.

Метод исследования заключается в следующем. Сложная гидравлическая цепь разбивается на простые трубопроводы, для каждого простого трубопровода строятся характеристики - зависимости потребного напора от расхода , суммируются полученные характеристики простых трубопроводов и получают суммарную характеристику цепи . С помощью полученных характеристик можно определить все требуемые параметры цепи.

Полученные характеристики позволяют также определять давление и расход в любом произвольном сечении цепи и для других значений суммарного расхода через насос.

 

Основная часть ПЗ

 

3.1. Введение

 

В курсовой работе рассматривается сложная гидравлическая цепь. В этой цепи жидкость передается по трубопроводам как в самых различных гидравлических системах: систем подачи топлива, смазки, охладителя в двигательных установках, нефти в нефтепроводах и т.д.

Движение жидкости в трубопроводе, при отсутствии энергетического обмена с внешней средой, обусловлено тем, что ее потенциальная энергия в начале трубопровода больше, чем в конце. При этом разность потенциальной энергии затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений между рассматриваемыми сечениями трубопровода, и в случае изменения его сечения, на изменение кинетической энергии жидкости.

Повышение потенциальной энергии жидкости в начале трубопровода может осуществляться за счёт работы насоса (насосная подача), повышенного давления газа на свободную поверхность жидкости в баке (вытеснительная подача), разности уровней жидкости (самотечная подача).

Методика расчета трубопроводов одинакова для всех типов подач. В данной курсовой работе рассматривается насосная подача.

Задачей курсовой работы является освоение методики расчета сложной гидравлической цепи, определение требуемого перепада давления, который должен создаваться при данном суммарном расходе.

Вторая итерация.

 

После второй итерации.

 

Распределение расходов после второй итерации:

Сравнение проводится с помощью критерия

, где j - номер итерации.

Так как максимальная погрешность , то дальнейших итераций не требуется.

 

3.5. Определение мощности сетевого насоса.

 

Потребный напор создаваемый насосом определяется по формуле:

- потребный напор, определенный по суммарной характеристике по заданному суммарному расходу .

.

 

Ветка №11

 

 

 

 

Ветка №12.

 

 

 

 

Определим потребный напор создаваемый насосом:

Полезная мощность насоса определяется по формуле:

Потребная мощность насоса (мощность двигателя для привода насоса):

 

Расход в i-ом сечении.

 

 

3.7 Давление в i-ом сечении.

 

Ветка №5.

 

Ветка №3.

 

 

:

для приточного тройника коэффициент сопротивления прохода

Определим давление в сечении i - i:

 

Произведем проверку правильности определения давления.

Ветка №6

 

Ветка №4.

 

:

для приточного тройника коэффициент сопротивления прохода

 

 

Заключение

 

В данной курсовой работе была рассчитана сложная гидравлическая цепь и получены следующие результаты:

 

· Распределение расходов после второй итерации:

 

 

· Максимальная погрешность после второй итерации .

· Расход в i-ом сечении

· Давление в i-ом сечении .

· Потребная мощность сетевого насоса .

Список литературы

1. Идельчик И.Е. Справочник по гидравлическим сопротивлениям. -

М.: Машиностроение, 1975.

 

2. Сергель О.С. Прикладная гидрогазодинамика. М.: Машиностроение, 1981.

 

 

РАСЧЁТ ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ СЕТИ

 

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

по дисциплине “Прикладная гидрогазодинамика”

 

ТЭС 307.005.2ПЗ

 

 

Группа ТЭС-307

 

Студент _____________ _____________ 5

(подпись) (дата) (и., о., фамилия)

 

Консультант _____________ _____________ Бикбулатов А.М.5

 

Принял _____________ _____________ Бикбулатов А.М. 5

 

Уфа 2007

Содержание

 

 

1. Задание……………………………………………………………………….…..
2. Реферат…………………………………………………………………………...
3. Основная часть пояснительной записки……………………………………..
3.1 Введение…………………………………………………………………….
3.2 Методика расчета сложной гидравлической цепи………………………
3.3 Расчет гидравлической цепи. Первая итерация………………………..
3.3.1. Определение коэффициентов гидросопротивления для колен, тройников, внезапных сужений и расширений…………………...
3.3.2 Расчет характеристик Hпотр=f(Q)………………………………….
3.3.3 Графики зависимости потребного расхода от напора Нпотр = f(Q) в первой итерации……………………………………………………...
3.3.4. Сравнение распределения расходов после первой итерации…….
3.4 Вторая итерация…………………………………………………………….
3.4.1 Уточнение коэффициентов гидросопротивления тройников и повторный расчет характеристик веток………………………………….
3.4.2 Графики зависимости потребного расхода от напора Нпотр = f(Q) во второй итерации…………………………………………………...
3.4.3 Сравнение распределения расходов после второй итерации…….
3.5 Определение мощности сетевого насоса………………………………...
3.6 Расход в i-ом сечении………………………………...…………………..
3.7 Давление в i-ом сечении………………………………..…………………
Заключение………………………………...……………………………….….…...
Список литературы. ……………………………….………………………….…...

 

 

Реферат.

 

Пояснительная записка к курсовой работе занимает 39 страниц. Из них 9 страниц занимают приложения (схемы, таблицы, графики).

Целью курсовой работы является получение навыков расчета параметров гидравлической цепи.

Объектом исследования является гидравлическая сеть, состоящая из насоса, подогревательной установки, потребителей тепловой энергии, соединяющих их трубопроводов, тройников и колен.

Необходимо определить распределение расходов по веткам цепи с точностью до 3%, мощность сетевого насоса, давление в сечении j - j.

Метод исследования заключается в следующем. Сложная гидравлическая цепь разбивается на простые трубопроводы, для каждого простого трубопровода строятся характеристики - зависимости потребного напора от расхода , суммируются полученные характеристики простых трубопроводов и получают суммарную характеристику цепи . С помощью полученных характеристик можно определить все требуемые параметры цепи.

Полученные характеристики позволяют также определять давление и расход в любом произвольном сечении цепи и для других значений суммарного расхода через насос.

 

Основная часть ПЗ

 

3.1. Введение

 

В курсовой работе рассматривается сложная гидравлическая цепь. В этой цепи жидкость передается по трубопроводам как в самых различных гидравлических системах: систем подачи топлива, смазки, охладителя в двигательных установках, нефти в нефтепроводах и т.д.

Движение жидкости в трубопроводе, при отсутствии энергетического обмена с внешней средой, обусловлено тем, что ее потенциальная энергия в начале трубопровода больше, чем в конце. При этом разность потенциальной энергии затрачивается на преодоление гидравлических сопротивлений между рассматриваемыми сечениями трубопровода, и в случае изменения его сечения, на изменение кинетической энергии жидкости.

Повышение потенциальной энергии жидкости в начале трубопровода может осуществляться за счёт работы насоса (насосная подача), повышенного давления газа на свободную поверхность жидкости в баке (вытеснительная подача), разности уровней жидкости (самотечная подача).

Методика расчета трубопроводов одинакова для всех типов подач. В данной курсовой работе рассматривается насосная подача.

Задачей курсовой работы является освоение методики расчета сложной гидравлической цепи, определение требуемого перепада давления, который должен создаваться при данном суммарном расходе.

Методика расчета сложной гидравлической цепи.

 

1. На основе данной (в задании на курсовую работу) схемы гидравлической цепи составляется эквивалентная схема гидравлической цепи и разбивается на простые трубопроводы постоянного сечения без разветвлений.

2. Принимается первоначальное распределение расходов по трубопроводам в каждом тройнике

где -расход в боковом ответвлении;

- расход в сборном участке;

- расход в приточном участке.

3. Для каждого простого трубопровода рассчитывается характеристика . Где для простого трубопровода между сечениями i и j:

где - коэффициент сопротивления трения; - коэффициент местного сопротивления;

n - количество местных сопротивлений.

4. Строятся характеристики для каждого простого трубопровода, кроме трубопроводов, примыкающих к насосу.

5. Полученные характеристики отдельных простых трубопроводов суммируются и получают суммарную характеристику . По заданному суммарному расходу определяют .

6. Двигаясь от суммарной характеристики в обратном порядке по характеристикам отдельных трубопроводов определяют расходы в каждом отдельном трубопроводе.

7. Полученные значения расходов сравниваются с принятыми первоначально значениями расходов в каждой ветке. Вычисляются погрешности определения расходов:

, где i- номер итерации.

8. Если условие не выполняется хотя бы в одной ветке, то производится уточнение коэффициентов гидросопротивления и расчет повторяется начиная с пункта 3.

9. Определяют потребные напоры в трубопроводах, примыкающих к насосу по п.3, подставляя заданные значения , и

10. По найденному значению в пункте 5 на последней итерации определяют потребный напор, создаваемый насосом :

11. Определяется суммарный перепад, создаваемый насосом:

12. Определяется мощность насоса

13. Определяется давление в сечении i - i: