Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Министерство образования и науки Российской Федерации
Филиал государственного образовательного учреждения
высшего профессионального образования
«Уфимский государственный нефтяной технический университет» в г. Салавате
(Филиал ГОУ ВПО УГНТУ в г. Салавате)
Физические основы производства электроэнергии
РАСЧЕТ СЕМЕЙСТВА МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА
Расчетно-графическая работа № 1
ЭАПП-140610.65 - 03.01.003 РГР
Исполнитель:
студент гр. АП-08-21 Д. С. Андреев
Руководитель:
ассистент Т. М. Левина
Салават 2011
РАСЧЕТ СЕМЕЙСТВА МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА
Исходные данные для расчета приведены в таблице 1.
Таблица 1 – Исходные данные
|
Gн, м3/ч |
Нн, м вод. ст. |
η, % |
nн, об/мин |
ρж, кг/м3 |
М0, % от Мн |
Н0, м вод. ст. |
Нст, м вод. ст. |
∆Н, м вод. ст. |
|
60 |
74 |
76 |
2910 |
960 |
21 |
82 |
37 |
11 |
1 Расчет механической характеристики насоса для среднего противодавления на конце его трубопровода
Рассчитаем расчетную мощность центробежного насоса
, (1)
где G – производительность насоса, м3/ч;
H – напор на нагнетание насоса, м. вод. ст.;
ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м3;
ηнас – коэффициент полезного действия насоса.
Подставив численные значения в формулу (1), получим
.
Рассчитаем номинальную скорость вращения, рад/с
, (2)
где nн – номинальная скорость вращения, nн = 2910 об/мин;
.
Рассчитаем номинальный момент, Н∙м
; (3)
.
Определим М0, Н∙м
; (4)
.
С помощью напорной характеристики трубопровода нагнетания определим гидравлическое сопротивление трубы
(5)
Отсюда
(6)
Момент сопротивления центробежного насоса:
(7)
где Мн – номинальный момент насоса, Нм;
М0 – момент сопротивления насоса при закрытой задвижке, Нм;
Н0 – давление на нагнетание насоса при закрытой задвижке, м вод. ст.;
Нст – давление на конце трубопровода насоса, м вод. ст.;
ωi – угловая скорость вращения насоса, рад/с;
ωн – номинальная угловая скорость вращения насоса, рад/с.
Подставив численные значения в формулу (7), получим
Преобразовав данное выражение, получим
(8)
Найдем синхронную угловую скорость вращения центробежного насоса
(9)
где nс – синхронная скорость вращения, nс = 3000 об/мин;
Определим ср исходя их формулы
Определим шаг угловых скоростей по формуле
(10)
Чтобы построить график механической характеристики, необходимо, определить момент сопротивления Мс для каждого ω с шагом ∆ω по формуле (11), результаты расчетов заносим в таблицу 2.
(11)
Таблица 2 – Результаты расчетов угловых скоростей и моментов сопротивления для среднего противодавления
|
ω |
314 |
302,71 |
291,42 |
280,13 |
268,84 |
257,5 |
246,3 |
234,9 |
223,7 |
212,37 |
|
Мс |
49,1 |
37,29 |
33,59 |
29,98 |
26,46 |
22,99 |
19,54 |
16,01 |
12,16 |
5,41 |
Механическая характеристика для среднего противодавления центробежного насоса на конце его трубопровода изображена на рисунке 1.
2 Расчет механических характеристик для большего и меньшего значений противодавления
Аналогичные расчеты проводим при 0,5∙Мн и 0,1∙Мн.
По формуле (4) произведем перерасчет значения М0
По формуле (7) произведем перерасчет момента сопротивления
Чтобы построить график семейства механических характеристик, необходимо, определить момент сопротивления Мс для каждого ω с шагом ∆ω по формулам (12-13), результаты расчетов заносим в таблицу 33.
Таблица 3 – Данные для построения графика семейства механических характеристик ЦН
|
ω, рад/с |
314 |
302,71 |
291,42 |
280,13 |
268,84 |
257,55 |
249,26 |
234,97 |
223,68 |
212,37 |
|
Мс б, Н∙м |
16,56 |
14,4 |
12,4 |
10,57 |
8,89 |
7,35 |
5,96 |
4,71 |
3,58 |
2,59 |
|
Мс м, Н∙м |
3,17 |
2,75 |
2,36 |
2 |
1,68 |
1,38 |
1,11 |
0,86 |
0,65 |
0,45 |
По данным из таблиц 2 и 3 строим график семейства механических характеристик для среднего, большего и меньшего значения противодавления (рисунок 1).
Угловая скорость ω, рад/с
Момент сопротивления Мс, Н∙м
Рисунок 1 – График семейства механических характеристик