Библиографический список




Основная литература

1. Башта Т.М. и др. Гидравлика, гидромашины и гидроприводы – М.: Машиностроение, 1982- 423с.

2. Зайнуллин З.Ф. Компрессорные машины. - Казань, Татполиграф, 1964 – 156с.

3. Абдурашитов С.А. и др. Насосы и компрессоры – М.: Недра, 1974 – 294с.

4. Черкасский В.М. и др. Насосы, компрессоры, вентиля-торы - М.: Энергия, 1968 – 304с.

Дополнительная литература

1. Ломакин А.А. Центробежные и осевые насосы – М.- Л.: Машиностроение, 1968 – 364с.

2. Дурнов П.И. Насосы и компрессорные машины – М.: Машгиз, 1960 – 276с.

3. Байбаков О.В. Вихревые гидравлические машины - М.: Машиностроение, 1981 – 198с.

 

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ ЛИТЕРАТУРА

 

1. Гидравлика и гидравлические машины. Методические указания к лабораторным работам. / Сост. Н.Х. Зиннатуллин, В.В. Антонов и др. Казан. гос. технол. ун-т. –Казань, 1994. – 64с.

2. Маркировка и условные обозначения насосов и элементов гидравлических сетей. / Сост. Б.Ф. Степочкин, Н.Ф. Бобров, В.А. Арсланов; Казан. хим. техн. ин-т. Казань, 1986. – 16с.

3. Контрольные задания и методические указания к расчету основных рабочих параметров насосной установки. / Сост. Н.Х. Зиннатуллин, Б.Ф. Степочкин; Казан. хим. техн. ин-т. - Казань, 1987. – 16с.

4. Контрольные задания и методические указания к расчету основных рабочих параметров насосной установки. / Сост. Н.Х. Зиннатуллин, Б.Ф. Степочкин, В.Е. Маширов; Казан. хим. техн. ин-т. – Казань, 1988. – 24с.

5. Расчет рабочего колеса центробежного насоса. / Сост. А.Д.Глинкин, Каз. хим. техн. ин-т. – Казань, 1984. – 24 с.

 

ЗАДАЧИ К КОНТРОЛЬНЫМ РАБОТАМ

 

Задача № 1

Определить полный напор, который должен развивать насос при питании горячей водой па-рового котла с избыточным дав-лением pk, если уровень воды в ба-рабане котла на h метров выше уровня воды в закрытом пита-тельном баке с избыточным дав-лением pн. Полную потерю напора в трубопроводах принять равной ∆ h.

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
pk,кгс/см2 2,0 2,5 2,8 3,0 2,4 3,0
pн, мм рт.ст. 15 25 30 25 30 37
h, м 12 10 8 14 16 8
∆ h, м 1,8 2,0 2,2 2,5 2,3 1,9

Задача № 2

Насос перекачивает жидкость, плотностью ρ из резервуара с атмосферным давлением в аппарат, абсолютное давление в котором составляет pk. Высота подъема жидкости h. Общее сопротивление всасывающей и нагнетательной линии равно ∆ h. Определить полный напор, развиваемый насосом. Пусть pатм=752 мм рт. ст.

 

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
ρ, кг/м3 850 950 1000 1200 1100 870
pk10-5, Па 10 12 14 16 20 30
h, м 12 20 14 18 22 30
∆ h, м 10,2 9,6 13,6 18,8 9,2 15,0

Задача № 3

Определить предельную высоту всасывания центробежного насоса производительностью Q без учета запаса на кавитацию при температуре воды 30˚ С и 80˚ C и атмосферном давлении pатм Диаметр всасывающей трубы d = 100 мм, а суммарный коэффициент сопротивления равен ξ.

Параметры Предпоследняя цифра шифра
           
Q, м3            
ратм, мм рт. ст.            
ξ 8,4 9,2 7,2 11,2 8,8 9,8

Задача № 4

Центробежный насос, работающий с производитель-ностью Q,установлен на высоте h над уровнем моря.

Определить предельную высоту всасывания при температуре воды Т, если диаметр всасывающей трубы d, расчетная длина ее с учетом местных сопротивлений расч .. Коэффициент путевых потерь принять равным λ = 0,03.

 

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
Q, м3 100 90 100 80 70 60
d, мм 100 120 130 80 90 100
Т, ˚ C 50 40 40 30 30 20
расч, м 23,5 24,0 20 18 16 12
h, м 100 400 500 600 700 800

Задача № 5

Определить предельное расстояние l от колодца до центробежного насоса, перекачивающего воду температуры Т, если высота всасывания равна hвс , погружение приемного клапана под уровень воды в колодце а=1м, диаметр всасывающей трубы d. Коэффициент сопротивления по длине λ принять равным 0,03, а Σ ξn = 6,7.

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
Т, ˚ C 50 70 60 60 50 40
h, м 2,0 1,8 1,6 1,7 2,0 1,5
d, м 75 80 75 60 75 75
Q, м3 12 11 8 7 7 6

Задача № 6

По трубе диаметром d общей длиной с коэффициентом сопротивления λ = 0,025 под действием разности уровней Н из верхнего резервуара в нижний перетекает вода.

Во сколько раз увеличится расход воды в трубе при установке в точке А центробежного насоса (характеристика насоса приведена)? Местные потери напора принять равными 15% от линейных.

 

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
ℓ, м 80 40 60 80 70 50
Н, м 1,2 1,2 1,5 2,0 1,4 1,3
d, м 100 50 75 60 50 50

 

Задача № 7

 

Центробежный одноступенчатый насос имеет данные: диаметр входа в рабочее колесо d1, диаметр выхода d2, ширина на выходе b2, коэффициент стеснения на выходе φст2 , число лопаток z, угол между относительной и окружной скоростью на входе β1, тот же угол на выходе β2, частота вращения вала n = 2900 об/мин, плотность жидкости ρ = 900кг/м3, гидравлический КПД в оптимальном режиме η1 = 0,85.

Построить характеристику теоретического напора Нт==f(Q); определить создаваемое насосом давление в оптимальном режиме ропт , если Qопт составляет 20% от Q при Нт = 0. Построить треугольники скоростей для входа и выхода из рабочего колеса.

Параметры Предпоследняя цифра шифра
           
d1 , см 6,2 6,8 8,0 9,0 11,5 12,5
d2 , см 13,2 13,5 15,5 16,3 20,3 21,8
b2 , мм            
z            
φст 2 0,85 0,86 0,87 0,90 0,91 0,82
β1, град            
β2, град            

 

Задача № 8

Насос тройного действия подает воду в количестве Q из колодца глубиной h1 в водопроводный бак, расположенный на высоте h2.

Определить необхо-димую мощность на валу насоса, если полный КПД насоса η = 0,70, а гидравлическое сопротивление трубопровода характеризуется ∆ h.

 

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
Q, м3 30 32 36 40 50 55
∆ h, м 5,5 8,0 7,0 6,0 7,5 6,4
h1, м 4,0 4,5 3,8 5,0 4,2 5,2
h2, м 25 20 24 26 32 30

Задача № 9

Работающий без воздушного колпака поршневой насос простого действия, диаметр цилиндра которого D, ход поршня S, забирает воду с температурой T = 20˚ С по трубе диаметром d = 100 мм и общей длиной из колодца глубиной h при атмосферном давлении pатм.

Определить предельное число оборотов вала насоса, если сопротивление всасывающего клапана ∆ hкл = 0,6 м вод. ст.

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
D, мм 150 150 200 180 160 220
S, мм 200 180 240 220 200 250
ℓ, м 8 10 12 9,6 15 12
h, м 4 3,6 4,2 4,8 4,4 3,5
pатм, мм рт.ст. 750 760 750 770 740 720

Задача № 10

Высота всасывания поршневого насоса с воздушным колпаком, имеющего диаметр цилиндра D = 250 мм, ход поршня S = 300 мм, составляет hвс. Воздушный колпак делит всасывающую трубу диаметром d = 100 мм, общей длиной l на две части длиной l1 и l2. Сопротивление всасывающего клапана насоса равно ∆ hкл. На длине трубы l2 потери напора составляют ∆ hвс2.

Определить предельное число оборотов nкр вала насоса при T воды, равной 10˚С и барометрическом давлении pбар = 724 мм рт. ст. Как изменится это число оборотов, если насос будет работать без воздушного колпака?

 

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
hвс , м 4,8 4,0 4,2 5,0 3,6 3,6
l, м 12 14 12 16 18 15
l1, м 1,0 1,1 1,0 1,2 1,25 1,2
∆ hкл , м 1,3 2,0 1,8 1,6 2,0 2,2
∆ hвс2, м 0,8 0,9 1,6 0,6 0,7 0,8

 

Задача № 11

Определить среднюю и максимальную скорость движения поршня насоса простого действия, диаметр которого D, ход поршня S, число оборотов n.

Параметры Предпоследняя цифра шифра
           
D, мм            
S, мм            
n, об/мин            

 

Задача № 12

Построить график изменения скорости перемещения поршня силового гидроцилиндра W в зависимости от угла γ наклона шайбы регулируемого аксиально-поршневого насоса. Пределы изменения угла γ =0 30º. Параметры гидроцилиндра: диаметр поршня D1, диаметр штока D2 = 0,6 D1. Параметры насоса: z = 7 (количество цилиндров), число оборотов шайбы n, диаметр цилиндра d, диаметр окружности центров цилиндра D = 2,7 d. Объемные потери не учитывать.

 

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
D1, мм 235 95 135 175 225 275
d, мм 36 20 25 30 35 40
n, об/мин 8 10 7 6 4 5

 

Задача № 13

Трехцилиндровый насос, представляющий собой строенный насос простого действия, подает специальный раствор (ρ = 1,9·103 кг/м3) для цементирования газовой скважины. Параметры насосов: диаметр плунжера d, ход плунжера S, число двойных ходов в минуту n, развиваемое насосом давление p, объемный КПД ηo = 0,9, полный КПД η = 0,82.

Определить подачу Q, потребляемую мощность N. Построить график подачи Q, определить степень неравномерности подачи.

Параметры Предпоследняя цифра шифра
           
d, мм            
S, мм            
p, МПа            
n, об/мин            

Задача № 14

Определить мощность, требуемую идеальным компрессором, производительностью Q, при изотермическом, адиабатном и политропном (n = 1,2) сжатии воздуха. Сжатие производится от начального состояния p1 =1 ата до p2.

 

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
Q, м3/мин 5 4 3 3 4 5
p2, ата 7 6 5 4 5 6

Задача № 15

До какой температуры нагреется воздух при адиабатном и политропном (n = 1,3) сжатии от начальных условий p1, T1˚С до p2?

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
p1, мм рт. ст. 760 750 740 735 740 750
p2, кгс/см2 7 6 5 4 4 5
T˚С 20 18 16 18 20 20

 

Задача № 16

Компрессор, имеющий вредное пространство Vвр, сжимает воздух от p1 до p2. Определить объемный КПД компрессора при изотермическом, адиабатном и политропном (n = 1,2) расширении воздуха, остающегося во вредном пространстве.

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
Vвр, % 4,0 3,5 3,0 3,0 3,5 4,0
p1, мм рт. ст. 760 750 740 730 730 740
p2, МПа 0,6 0,7 0,6 0,6 0,5 0,5

 

Задача № 17

Определить размеры цилиндра и необходимое число оборотов n одноступенчатого компрессора простого действия производительностью Q, сжимающего воздух от p1 до p2, если объемный КПД η0 = 0,85, средняя скорость поршня Vn, отношение хода поршня к диаметру (S/D) = a.

Найти необходимую мощность электродвигателя с запасом 10% на перегрузку, при полном изотермическом КПД ηиз = 0,7.

Параметры Предпоследняя цифра шифра
           
Q, м3/мин            
p1, кгс/см2 1,0 0,9 0,9 1,0 1,1 1,0
p2, кгс/см2            
Vn, м/с            
а 1,1 1,2 1,3 1,4 1,4 1,3

Задача № 18

Определить теоретически наивыгоднейшие промежуточные давления p2 и p3 трехступенчатого поршневого компрессора, адиабатно сжимающего воздух от начального давления p1 до конечного давления p4.

Параметры Предпоследняя цифра шифра
           
p1, мм рт.ст.            
p2, кгс/см2            

Задача № 19

Компрессор сжимает воздух от p1 при THºC до pk. Определить, до какой температуры T нагревается воздух при одноступенчатом, двухступенчатом и трехступенчатом сжатии с промежуточным охлаждением до начальной температуры TH, если показатель политропы сжатия n = 1,3.

 

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
p1, мм рт.ст. 740 745 750 755 760 760
pk, МПа 1,2 1,0 1,3 1,4 1,5 1,2
TH,ºC 20 18 16 14 12 10

Задача № 20

Одноступенчатая турбогазодувка, сжимающая воздух параметрами p1 и T1ºC до p2, имеет рабочее колесо с наружным диаметром d2. Реализуется безударный вход воздуха в рабочее колесо, его относительная скорость на выходе из колеса V2, и составляет с окружной скоростью угол β2. Гидравлический КПД η2 = 0.82, коэффициент конечного числа лопаток σz = 0,86.

Определить температуру воздуха на выходе (показатель политропы n =1,2) и частоту вращения вала турбовоздуходувки.

 

Параметры Предпоследняя цифра шифра
           
p1, мм вод ст            
T1˚C            
p2, кгс/см2 1,4 1,3 1,2 1,3 1,4 1,5
V2, м/с            
β2, град            
d2, мм            

 

Задача № 21

Определить приближенно необходимый диаметр разгрузочного поршня для компенсации осевого усилия, возникающего в четырехступенчатой турбовоздуховке, сжимающей воздух от p1 до pk, не учитывая потерь в лабиринтных уплотнениях и принимая степень повышения давления во всех ступенях одинаковой.

Найти распределение осевого усилия по ступеням, если площадь отверстия входа воздуха в каждое рабочее колесо представляет собой кольцо с наружным диаметром d1, внутренним диаметром d0, диаметр вала dв.

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
p1, мм рт ст 720 730 740 750 760 770
pk, кгс/см2 3,0 3,5 3,0 2,5 2,7 3,0
d1, мм 300 290 280 270 270 280
d0, мм 150 140 130 120 120 130
dk, мм 100 90 80 70 70 80

Задача № 22

Определить теоретическое давление, создаваемое рабочим колесом турбокомпрессора при числе оборотов n, имеющим наружный диаметр d2 и внутренний диаметр d1, если средний удельный вес воздуха равен 2,8 кгс/м3. Построить треугольники скоростей при входе и выходе с колеса, если относительные скорости на входе и выходе с лопатки соответственно равны V1 , V2 и составляют с соответствующими окружными скоростями углы β1 и β2.

 

Параметры Предпоследняя цифра шифра
           
n, об/мин            
d2, мм            
d1, мм            
V1, м/с            
V2, м/с            
β1, град            
β2, град            

Задача № 23

Рабочее колесо турбокомпрессора, имеющее наружный диаметр d2, вращается со скоростью n. Определить давление, создаваемое колесом при условии безударного входа и средней плотности воздуха ρв = 1,8 кг/м3, если относительная скорость на выходе с лопатки равна V2 и составляет с окружной скоростью U2 угол β2. Принять гидравлический КПД η2, коэффициент конечного числа лопаток σz.

Параметры Предпоследняя цифра шифра
           
d2, мм            
n, об/мин            
V2, м/с            
β1, град            
η2 0,80 0,82 0,85 0,80 0,78 0,77
σz 0,85 0,85 0,90 0,87 0,84 0,80

Задача № 24

Турбокомпрессор с диаметром рабочего колеса d2=800мм при числе оборотов n = 5500 об/мин создает давление p = 8кгс/см2 при производительности Q = 104 м3/час и требует мощность на валу Vв=103 кВт. Какую производительность и давление при условии подобия режимов будет развивать турбокомпрессор той же серии с диаметром колеса d2' при числе оборотов n'? Какую мощность на валу он при этом потребует?

 

Параметры Предпоследняя цифра шифра
0 1 2 3 4 5
d2', мм 500 600 700 900 1000 400
n', об/мин 7000 6000 6500 7500 8000 7500

 

ПРИЛОЖЕНИЕ

 

Таблица 1. Зависимость атмосферного давления от высоты над уровнем моря

Высота над уровнем моря, м рбар, м вод. ст. Высота над уровнем моря, м рбар, м вод. ст.
0 10,3 700 9,5
100 10,2 800 9,4
200 10,1 900 9,3
400 9,8 1000 9,2
500 9,7 1500 8,6
600 9,6    

 

Таблица 2. Зависимость вязкости воды от температуры

T, ºC v · 106, м2 T, ºC v · 106, м2 T, ºC v · 106, м2
0 1,792 20 1,010 48 0,568
6 1,473 30 0,800 54 0,515
12 1,236 36 0,707 60 0,469
18 1,056 42 0,832 80 0,360

 

Таблица 3. Зависимость давления парообразования воды от температуры

T, ºC Давление насыщенного пара рt, м вод. ст. T, ºC Давление насыщенного пара рt, м вод. ст.
5 0,09 10 0,12
20 0,24 70 3,17
30 0,43 80 4,82
40 0,75 90 7,14
60 2,02 100 10,3


Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-06-30 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: