Гидравлические сопротивления трубопроводов и гидромашин

Министерство образования РФ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский государственный технический университет

Кафедра: «Процессы и аппараты»

Курсовая работа

«Гидравлические сопротивления трубопроводов и гидромашин. Испытание центробежного насоса»

Cамара, 2005 г.

Цель работы: определить зависимость сопротивления сети от линейной скорости потока ; рассчитать для определенного значения критерия Re: а) коэффициенты местных сопротивлений ξ для нормального вентиля, крана; внезапного расширения и внезапного сужения и поворота по углом 900; б) коэффициент трения λ; сравнить опытные значения коэффициентов сопротивлений с табличными.

Табл. 1 Результаты снятых показаний:

Обработка опытных данных:

По калибровочному графику определяем расход воды , м3/с в зависимости от перепада давления на дифманометре.

По известному расходу воды, зная сечение трубопровода, находим среднюю линейную скорость потока:

,

где - расход воды, м3/с;

d – диаметр трубопровода, 0,019 м.

3. Для каждого значения скорости потока вычисляем соответствующее значение критерия Рейнольдса

,

где ρ – плотность воды при температуре опыта, 998,23 кг/м3;

μ – динамическая вязкость воды, 0,00102 Нс/м2;

4. Напор, затрачиваемый на создание скорости в трубопроводе (скоростной напор) рассчитываем по формуле

Потерянный напор определяем по уравнению

Сопротивление сети рассчитываем по формуле:

Коэффициенты сопротивления и коэффициент трения рассчитываем из выражений

.

Результаты расчетов приведены в таблицах.

Табл. 2 Результаты расчетов

Табл. 3 Результаты расчетов

По полученным данным построим график зависимости :

Рис. 2 График зависимости .

Вывод: экспериментально определена графическая зависимость сопротивления сети от линейной скорости потока ; графически зависимость представляет собой параболу, т.е. сопротивление сети параболически увеличивается при возрастании средней скорости потока.

Для определенного значения критерия Re = 25590,1 рассчитаны:

а) коэффициенты местных сопротивлений ξ для нормального вентиля, крана; внезапного расширения и внезапного сужения и поворота по углом 900; для пробочного крана значение местного сопротивления сходится с табличным, для остальных элементов сети опытные значения местных сопротивлений не сходятся с табличными. Подобное несоответствие, возможно, объясняется высокими погрешностями эксперимента вследствие изношенности оборудования, невысокой точности приборов и т.д.

б) коэффициент трения λ=0,0378; при сравнении с табличным значением коэффициента абсолютная погрешность составила Δабс=0,0462; относительная погрешность Δ_отн=1,24%.

Цель работы: практическое знакомство с насосной установкой и проведение испытания с необходимыми замерами для последующего построения характеристик H-Q; N-Q; η-Q; построение характеристики сети (Н_с-Q); определение рабочей точки насоса.

Табл. 1. Результаты снятых показаний

1. По калибровочному графику определяем расход воды , м³/с в зависимости от перепада давления на дифманометре.

2. Напор насоса определяется по уравнению:

, где:

– давление на линии нагнетания, Н/м²

– давление на линии всасывания, Н/м²

g – ускорение свободного падения, м/с²

– плотность воды при t=20⁰C, 1000 кг/м³

– расстояние между местами присоединения приборов, 0,2м

3. Теоретическая мощность насоса

4. Коэффициент полезного действия:

По полученным данным строим графические зависимости H-Q; N-Q; η-Q, строим характеристику сети (Н-Q):

Рис. 2. Характеристика сети (Н-Q)

Рис. 3. Графическая зависимость N-Q.

Рис. 4. Графическая зависимость η-Q

Вывод: осуществлено практическое знакомство с насосной установкой и проведены испытания с необходимыми замерами. Построена характеристика сети (Н-Q); наложение графиков H=b(Q) и Hc=b(Q) показало, что в процессе эксперимента рабочая точка насоса не была получена.

Построены характеристики H-Q; N-Q; η-Q, откуда следует, что при увеличении подачи воды полный напор насоса незначительно уменьшается; при этом возрастают КПД насоса и потребляемая мощность. Данные тенденции объясняются тем, что в процессе эксперимента рабочая точка насоса не была достигнута.