Центробежный насос

      Для определения величин z_н и z_к выбираем горизонтальную плоскость сравнения 0-0. Для удобства ее обычно проводят через центр тяжести одного из сечений. В нашем случае плоскость 0-0 совпадает с сечением  н-н.

      z_н и z_к- вертикальные отметки центров тяжести сечений. Если сечение расположено выше плоскости 0-0, отметка берется со знаком плюс, если ниже - со знаком минус.

z_н=0;   z_k=H₁+H₂.

      р_н, р_к - абсолютные давления в центрах тяжести сечений.

      Давление  на поверхности открытых резервуаров равно атмосферному, а в закрытых резервуарах или в трубе - сумме атмосферного давления и показания прибора (манометрическое давление берется со знаком плюс, вакуумметрическое - со знаком минус). Вакуумметрическое давление – это отрицательное манометрическое.

      р_н = р_ат+ р_м ;

      Если  на жидкость в сечении действует  сила, передаваемая через поршень, то давление определяется из условия равновесия поршня и равно:

р_{к =} R/S + р_{ат .}, где S=p×D²/4 – площадь сечения поршня. 

      J_н , J_к - средние скорости движения жидкости в сечениях.

      Согласно  закону сохранения количества вещества через любое сечение потока проходит один и тот же расход жидкости:

      Здесь Q₁ и Q₂ - расходы в сечениях всасывающего и напорного трубопроводов. Учитывая, что Q = J×w, вместо (27) получим:

где w_н, w₁, w₂, w_к - площади соответствующих сечений.

      Поскольку площади сечений резервуаров  значительно больше площадей сечений труб, скорость J_н  очень мала по сравнению со скоростями в трубах J₁ и J₂  и величиной a_нJ_н²/2g можно пренебречь.  Скорость J_к= Q/w_к.

       a_н и a_к - коэффициенты Кориолиса ; a= 2 при ламинарном режиме движения, a =1  при турбулентном режиме.

      Принимаем: J_н » 0; J_к = Q/w_к==Q/(p×D²/4).

      Потери  напора h_н-к при движении жидкости от сечения н-н к сечению к-к складываются из потерь во всасывающем и нагнетательном трубопроводах, причем в каждом трубопроводе потери разделяются на потери по длине и местные:

Для определения коэффициентов местных  сопротивлений переходим по гиперссылке в справочный файл Приложение.doc (делаем щелчок мышью по слову приложение).  

С учетом вышеприведенных зависимостей, вместо (29) можно записать:

      4). Подставляем в уравнение (26) определенные  выше значения слагаемых:

 5). Выражаем в уравнении (31) скорости J₁ и J₂ через расход жидкости:

      6). Упрощаем уравнение (31) и определяем  потребный напор H_потр. :

      Зависимость (32) и представляет собой уравнение (характеристику) гидравлической сети. Это уравнение показывает, что в данной сети напор насоса расходуется на подъем жидкости на высоту (H₁ +H₂), на преодоление противодавления R/S - р_м и на преодоление гидравлических сопротивлений.

      7. Строим характеристику насоса  Д-320 и наносим на нее графическое  изображение характеристики сети (32).

      Для построения характеристики сети задаемся несколькими значениями расхода жидкости из рабочего диапазона насоса Д-320 и вычисляем по уравнению (32) значение потребного напора H_потр. Перед вычислением определяем при температуре t = 30°С плотность и вязкость жидкости по справочным данным.

Плотность жидкости при другой температуре  можно определить по формуле:

r_t = r₀ / (1+a×Dt),

где r_t - плотность жидкости при температуре t=t₀ +Dt;

 Dt - изменение температуры;

t₀ - температура, при которой плотность жидкости равна r₀;

a - коэффициент температурного расширения (в среднем для минеральных

масел и нефти можно принять a=0,0007 1/° C, для воды, бензина, керосина

a=0,0003 1/° C) .

2. Вязкость  при любой температуре определяется  по формуле:

n_t = n₂₀×e^b×(t-20);    b = 1/(t₂ - t₁)× ln (n_t2/n_t1). - приложение 3