Лекции 2012 (949139), страница 27
Текст из файла (страница 27)
3. Если У’ = Н2, то при включении трубы 2 расход в ней равен нулю, и расчет производится соответственно третьему случаю по уравнениям (13.13).
Так как расходы в трубах являются в этой задаче неизвестными и, следовательно, значения коэффициентов сопротивлений труб заранее точно определить нельзя, аналитическое решение проводится методом последовательных приближений.
13.6.2. Графический метод решения "задачи о трех резервуарах".
Рассмотренная здесь задача может быть решена и графическим методом, т.е. путем графического решения приведенных выше расчетных систем уравнений.
Идея графического метода заключается в определении напора У в узле, при котором удовлетворяется условие баланса расходов, соответствующих ранее рассмотренным случаям.
Последовательность действий при графическом методе решения следующая.
1. Определяют напор У’ в узле при выключенной трубе 2.
Вариант 1.
1.Строят кривые У = f(Q) для ветвей 1 и 3 согласно уравнениям:
ветвь 1: 
ветвь 3: 
2. Находят точку пересечения А этих кривых, которая позволяет определить напор У’ (рис. 13.6).
3. Если определенный таким образом напор У’ = Н2, как на рис.13.6, то абсцисса точки А дает величину действительного расхода в ветвях 1 и 3 (Q1 = Q3 ). Расход Q2 =0.
Вариант 2-й.
1. Для определения расходов строят кривые напоров У = f(Q) для ветвей:
ветвь 1:
ветвь 3:
2.Находят точку их пересечения А. Если У’ < Н2, как на рис.13.7, то имеет место распределение потоков в ветвях, соответствующее первому расчетному случаю: 
.
3. Согласно уравнению строят кривую для ветви 2: 
4. Складывают кривые, построенные для ветви 1 (
) и ветви 2, и получают кривую "1+2".
5. Ордината и абсцисса точки В пересечения суммарной кривой ветвей "1 + 2" с кривой ветви 3 дают действительный напор в узле У и расход Q3= Q1 + Q2.
Вариант 3.
1. Для определения расходов строят кривые напоров У = f(Q) для ветвей:
ветвь 1:
ветвь 3:
Если У’> Н2 (рис. 13.8), имеет место распределение потоков в ветвях, соответствующее второму расчетному случаю: .
1. Для определения расходов следует построить кривую у = f(Q) для ветви 2 согласно второму уравнению системы (13.12) 
2. Затем сложить кривые для ветвей 3 и 2 согласно последнему уравнению этой же системы, получив кривую"2+3".
3. Ордината и абсцисса точки В пересечения суммарной кривой "3+2" и кривой, построенной для ветви 1, дают действительный напор У в узле и расход равный Q1 = Q2 + Q3.
При графическом решении отпадает необходимость в последовательных приближениях, так как характеристики можно строить с учетом изменения коэффициентов сопротивлений в зависимости от режимов движения жидкости в трубах.
Заметим, что в практике расчетов возможны такие постановки задач, при которых расчетная система уравнений оказывается неопределенной, и решение приобретает неоднозначный характер.
Такой, например, является задача проектирования трубопровода с концевой раздачей (см. рис. 13.8), когда требуется определить размеры ветвей (обычно их диаметры) так, чтобы при заданных напорах в резервуарах обеспечить подачу из верхнего резервуара 1 в нижние резервуары 2 и 3 заданных расходов жидкости.
При этом можно видеть, что в расчетной системе уравнений (13.12) число искомых неизвестных больше числа уравнений. Для решения задач такого типа используют дополнительные условия технико-экономического характера.
13.7. Трубопроводы с непрерывной раздачей.
Трубопроводом с непрерывной раздачей называется такой трубопровод, в котором на некоторой длине L часть расхода Qп (путевой расход) равномерно потребляется в большом числе пунктов, расположенных на одинаковых расстояниях друг от друга (рис. 13.8).
Остальная часть расхода Qт (транзитный расход) транспортируется через участок L в последующие участки трубопровода. Расчет трубопроводов с непрерывной раздачей выполняют в предположении, что жидкость отбирается из трубопровода непрерывно и равномерно с интенсивностью q (л/с)*м) по всей длине L разветвленного участка. При этом путевой расход
Qп = q*L (13.15)
Cуммарный расход в начальном сечении участка
Q = Qп + Qт = q*L + Qт. (13.16)
Потерю напора на разветвленном участке L трубопровода можно подсчитать по формуле
13-я лекция.
13. РАБОТА НАСОСОВ НА СЕТЬ.
14.1.Баланс напоров потока в трубопроводе с включенным в него насосом.
14.2. Статический напор установки.
14.3. Потребный напор насосной установки.
14.4.Характеристика работы насоса.
14.4.1.Вакуум во всасывающей линии.
14.5. Регулирование подачи насоса.
14.6. Задачи о работе насосов на сеть.
14.7. Регулирование подачи насосной установки.
14.1.Баланс напоров потока в трубопроводе с включенным в него насосом.
При работе на сеть насосы рассматриваются, как источники, сообщающие жидкости энергию, при этом рабочий процесс насосов не рассматривается.
Для решения задач о работе насосов на сеть используется баланс напоров потока в трубопроводе с включенным в него насосом.
При установившемся движении жидкости в трубопроводе включение в него насоса, как источника энергии, изменяет уравнение баланса напоров.
Напор насоса складывается из разности напоров в конечной и исходной точках плюс потери от начальной точки до конечной точки (рис. 14.1). Напор насоса это энергия, сообщаемая насосом единице веса перекачиваемой жидкости.
Hн +H1 = H2 + ∑hп1-2, (14.3)
Hн + H1 - hп.вс = H2 + hп.н.,
где Н1 и Н2 — полные напоры потока в начальном 1 и конечном 2 сечениях трубопровода, ∑hп1-2=hп.вс.+ hп.н.— сумма потерь напора в трубопроводе между сечениями 1 и 2, то есть во всасывающем hп.вс - и напорном канале hп.н..
Напор насоса затрачивается на увеличение напора потока и преодоление гидравлических сопротивлений в трубопроводе.
Напоры Н1 и Н2 – это напоры в т.1 и т.2. В уравнении напоров (14.1) не учитывается потери между всасывающим и напорным отверстием и (14.1) – это упрощенное уравнение баланса напоров.
14. 2. Статический напор установки.
Сеть, на которую работает насос, может быть простым или сложным трубопроводом, а также включать в ряде случаев гидродвигатели, преобразующие гидравлическую энергию, сообщенную потоку насосом, в полезную механическую работу.
Схема насосной установки при работе насоса на простой трубопровод показана на рис. 14.1. Насос перекачивает жидкость из приемного резервуара А в напорный резервуар В по трубопроводу, состоящему из всасывающей и нагнетательной труб.
Статическим напором установки называют разность гидростатических напоров жидкости в напорном и приемном резервуарах:
(14.3)
Если давление на свободных поверхностях жидкости в резервуарах равно атмосферному, как для установки, изображенной на рис. 14.1, статический напор представляет собой разность уровней жидкости в резервуарах: 
, т.е. высоту подъема жидкости в установке.
Если давление в резервуарах при работе насоса не равно атмосферному, см. рис. 14.2, например, в питающем резервуаре имеется вакуум, а в напорном резервуаре - избыточное давление больше атмосферного, статический напор равен разности пьезометрических уровней в резервуарах. Статический напор установки
,
14.3. Потребный напор насосной установки.
Потребным напором установки Нпотр, называют энергию, которую необходимо сообщить единице веса жидкости для ее перемещения из приемного резервуара в напорный по трубопроводу установки при заданном расходе.
14.3.1. При работе насоса на длинный трубопровод, пренебрегают малыми скоростными напорами в резервуарах и скоростным напором на выходе, получим,
(14.4)
где ∑hп.н.= hп.вс.+hп.н. — сумма потерь напора:
hп.вс. - во всасывающей линии, включая потерю на входе во всасывающую трубу;
hп.н. – в напорной линии, включая потерю при выходе из нее в напорный резервуар.
14.3.2. При работе насоса на трубопровод, снабженный концевым сходящимся насадком (рис. 14.3), скоростной напор на выходе из насадка сравним с потерями по длине в трубах и должен учитываться в уравнении потребного напора.
Потребный напор при учете скоростного напора равен
(14.5)
где V2/2g - скоростной напор на выходе из напорной трубы (в предположении турбулентного режима, для которого α = 1). Если бы потери на всасывании были значительны, их необходимо было бы учитывать. Поэтому диаметры всасывающих трубопроводов делают больше напорных, существуют нормы на скорости потока во всывающем и в напорном трубопроводе.
14.3.3. При установившемся режиме работы установки, когда расход в системе трубопроводов не изменяется со временем, развиваемый насосом напор равен потребному напору установки:
Нн = Нпотр (14.6)
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
