Совместная работа насоса и трубопроводной системы

Работа насоса, присоединённого к системе трубопроводов, находится в зависимости от гидравлических свойств этой системы, называемой сетью. Рассмотрим условия работы машины на примере насосной установки (рис. 1.13), полагая систему устойчивой.

Рисунок 1.13 Насос, включенный в водопроводную сеть.

Первое условие связи насоса с трубопроводной системой следует из уравнения неразрывности и заключается в равенстве массовых подач, проходящих через насос и присоединённые к нему всасывающий и напорный трубопроводы:

(1.18)

Для несжимаемой жидкости имеет место равенство объёмных подач:

(1.19)

Второе условие связи основывается на уравнение сохранения энергии. Пусть заданием и расчётом установлены давления , подачи , высоты и размеры труб всех участков сети.

Уравнение сохранения энергии для уровней и с учётом полезной работы, передаваемой потку насосом,

(1.20)

Где - потери напора в трубах .

В области развитой турбулентности потери напора подчинены квадратичному закону и поэтому

,

Или .

Сумма коэффициентов, содержащихся в скобках, с учётом поправки на разницу в подачах и может быть принятой постоянной и равной . Тогда .

Деление (1.20) на приводит к равенству

(1.21)

Задавая произвольные значения , вычисляем по (1.21) соответствующие значения и наносим на график (рис. 1.14) ряд точек, соединяя которые плавной кривой получим характеристику сети .

Рисунок 1.14 График совместной работы насоса и трубопроводной сети.

Каждый насос при заданной частоте вращения обладает определённой характеристикой, выражающей связь между его подачей и напором.

Пусть линия на рис.1.14 является характеристикой насоса (см. рис. 1.13). Характеристики и пересекаются в рабочей точке , определяющей единственно возможный в данной системе установившийся режим работы насоса с подачей и напором . Только в режиме, определяемом точкой , имеет место равенство полезной удельной работы насоса и удельной работы. требуемой сетью.

Подача и напор, соответствующие точке , могут быть использованы для расчёта мощности насоса по формулам (1.14) и (1.16).

Дата добавления: 2014-12-08