Расчет гидравлической сети - Курсовая работа

Содержание

1. Задание….….

2. Основная часть пояснительной записки….

2.1. Введение….

2.2. Методика расчета сложной гидравлической цепи…

2.3. Расчет гидравлической цепи. Первая итерация….

2.3.1. Определение коэффициентов гидросопротивления для отводов,

тройников, внезапных сужений и расширений….

2.3.2. Расчет характеристик Hпотр=f(Q). Первая итерация ….

2.3.3. Графики зависимости потребного напора от расхода Нпотр = f(Q) в

первой итерации….

2.3.4. Сравнение распределения расходов после первой итерации….

2.4. Расчет гидравлической цепи. Вторая итерация….

2.4.1. Уточнение коэффициентов гидросопротивления тройников, внезапных сужений и расширений…

2.4.2. Расчет характеристик Hпотр=f(Q). Вторая итерация….

2.4.3. Графики зависимости потребного напора от расхода Нпотр = f(Q)

во второй итерации….

2.4.4. Сравнение распределения расходов после второй итерации…

2.5. Определение мощности сетевого насоса….

2.6. Определение расхода в j-ом сечении….

2.7. Определение давления в j-ом сечении….….

Заключение….….….….

Список литературы. ….….….

Введение (выдержка)

2.Основная часть пояснительной записки

2.1. Введение

Гидравлические сети находят широкое применение в технике. В качестве примера можно привести водопроводные, газовые, паровые, нефтепроводные и другие сети. Наиболее сложной сетью с упругими стенками труб является кровеносная система сосудов человека.

Гидравлические сети применяют для транспортировки жидкостей и газов. Например, топливная система двигателя подает топливо из бака в камеру сгорания, система смазки обеспечивает доставку масла к подшипникам двигателя и т.д.

Гидравлическая сеть, в общем случае, состоит из множества трубопроводов различного сечения, связывающих разные местные сопротивления друг с другом. В состав сети в качестве источника энергии входят, как правило, насос или компрессор.

Гидравлические сети любой сложности можно заменить эквивалентной схемой, представляющей совокупность местных сопротивлений, моделирующих все сопротивления этой сети. Вся совокупность местных сопротивлений разбивается на ветви или простые трубопроводы. Методика расчета сети зависит от методики расчета простых и сложных трубопроводов, образующих сеть.

Выполнив расчет гидравлической сети, студенты получат навыки при решении задач, связанных с транспортировкой жидкостей с помощью трубопроводов.

2.2. 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 п.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 j - j:

Основная часть (выдержка)

2.3.1. Определение коэффициентов гидросопротивления для отводов, тройников, внезапных сужений и расширений

Определение гидросопротивления отводов диаметра

(точки A,G)

Коэффициент сопротивления отвода определяется по формуле:

где - коэффициент сопротивления трения поворота,

R- радиус поворота отвода, δ – угол поворота, dГ=d – гидравлический диаметр,

- коэффициент местного сопротивления.

Скорость потока определяется по формуле:

Число Рейнольдса находим как

где - величина кинематической вязкости для воды при t = .

- турбулентный режим течения.

Коэффициент сопротивления трения определим по формуле Альтшуля для турбулентного режима:

, где - относительная шероховатость трубопроводов, тогда .

- выбираем из справочника [1]:

При (относительный радиус поворота) и имеем

Определим :

при

Коэффициент местного сопротивления отвода определяется по формуле:

где А1 - коэффициент, учитывающий влияние угла изогнутости отвода ; В1 - коэффициент, учитывающий влияние относительного радиуса закругления отвода ; С1 - коэффициент, учитывающий влияние относительной вытянутости поперечного сечения отвода.

При A1=1.0, при B1=0.17 и для круглого сечения С1=1,0

Определение гидросопротивления отводов диаметра

(точки C, D, O, P, R, S)

1) Для Q=Q2=0.021 м3/с

Скорость потока на участке с диаметром :

Число Рейнольдса:

Коэффициент сопротивления трения:

Коэффициент сопротивления отвода:

2) Для Q=Q4=Q6=0.0105 м3/с

Скорость потока на участке с диаметром :

Число Рейнольдса:

Коэффициент сопротивления трения:

Коэффициент сопротивления отвода:

Заключение (выдержка)

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

• Распределение расходов после второй итерации:

• Максимальная погрешность после второй итерации составила

• Расход в j-ом сечении

• Давление в j-ом сечении

• Потребная мощность сетевого насоса .

Литература

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

М.: Машиностроение, 1975.

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