Obliczanie hydrauliczne przewodów Charakterystyczne parametry

Transkrypt

1 Wst p Obliczanie hydrauliczne przewodów Charakterystyczne parametry Autor: dr in. S awomir awomir RABCZAK

2 Wst p - historia. Czerpak do wody u ywany w Egipcie ok r.p.n.e. (pompa czerpalna)

3 Wst p - historia. Nawadnianie pól w Chinach (podnosnik cieczy)

4 Wst p - historia. Ko o wodne u ywane w Rzymie (podno nik cieczy)

5 .

6 .

7 .

8 Ci ar w ciwy gdzie: h wysoko nad poziomem morza [m], szeroko geograficzna [ ]

9 Równanie Bernoulliego - RB Równanie Bernouliego RC

10 RB

11

12 RB RB

13 Warto ci nienia atmosferycznego w zale no ci od wysoko ci nad poziomem morza Z wysoko nad poziomem morza, m Wysoko Z, m Temperatura, o C Ci nienie, kpa

14

15

16

17 Wysoko spadku ci nienia mo emy okre li ze wzoru Darcy ego Weisbacha w postaci wspó czynnik strat miejscowych, zale ny od rodzaju przeszkody i od liczby Reynoldsa, odniesiony najcz ciej do redniej pr dko ci za przeszkod!!!

18 Wspó czynnik oporu miejscowego tej przegrody (odniesiony do pr dko ci za przeszkod ) Je li odnie go do pr dko ci przed rozszerzeniem, to

19 Szczególnym przypadkiem nag ego rozszerzenia jest wlot do zbiornika, dla którego wspó czynnik oporu miejscowego (odniesiony do pr dko ci przed wlotem):

20 Dyfuzor sto kowy wsp. oporu miejscowego

21 wsp. oporu miejscowego dla przypadków na nast pnym slajdzie

22 Je eli A 2 /A 1 =0(ostrokraw dziowy wlot do rury ze zbiornika rys. a) wspó czynnik oporu wynosi 0,5.

23 Je eli wlot do przewodu nie pokrywa si z powierzchni ciany zbiornika to opór wzrasta i dla l/d > 0,5 wspó czynnik oporu osi ga warto =1

24 W przypadku po czenia przewodu ze zbiornikiem pod k tem ß wspó czynnik oporu miejscowego okre la si z zale no ci

25 Konfuzor szto kowy wsp. oporów liniowych Przewa aj tu straty zwi zane z tarciem!

26 Kolano

27 Zastosowanie opatek zmiejsza wsp. oporów miejscowych do 0,2-0,3.

28 Przep yw przez urz dzenie d awi ce

29 Zawór Warto ci wsp. strat miejscowych w zale no ci od konstrukcji: 1. W przypadku zaworu prostego (rys. a) dla otwarcia ca kowitego = 3 5, W przypadku zaworu sko nego (rys. b) = 2 3.

30 Przepustnica

31 Przepustnica ca kowite otwarcie

32 Wysoko liniowych oporów hydraulicznych:

33 Po podstawieniu Promie hydrauliczny R h

34 Wzór Darcy- Weisbacha

35 Wspó czynnik oporów liniowych f (lub )

36 Liczba Re definiuje rodzaj przep ywu Re < 2320 przep yw laminarny Re = przep yw przej ciowy Re > 4000 przep yw turbulentny Z definicji Re T [ o C] Lepko kinematyczna [m 2 /s] woda powietrze 0 1,79* ,3* ,31* ,9* ,01* ,1* ,658* ,9* ,560* ,2* ,478* ,9* ,366* ,9*10-6 gdzie: - g sto ynu (kg/m³), u - pr dko charakterystyczna p ynu (m/s), l - wymiar charakterystyczny zagadnienia (m), - lepko dynamiczna p ynu (Pa s lub N s/m² lub kg/m s), - lepko kinematyczna p ynu (m²/s) ,295* ,1* ,160* ,0*10-6

37 Wspó czynnik liniowych oporów przep ywu f (lub ) Dla przep ywów laminarnych, czyli Re < 2320 prawo Hagena-Poiseuille a: Dla przep ywu przejsciowego Re = niwmo liwe jest okre lenie wsp. oporów liniowych.

38 Wspó czynnik liniowych oporów przep ywu f (lub ) Dla przep ywów turbulentnych Re > 4000 wzór Colebrooka-White a:

39 Wspó czynnik liniowych oporów przep ywu f (lub ) - przep yw turbulentny Dla Re < 3x10 6

40 Wspó czynnik liniowych oporów przep ywu f (lub ) - przep yw turbulentny Dla Re < 8x10 4 wzór Blasiusa Dla du ych warto ci Re I po przekszta ceniach wzór Prandtla-Nikuradse go:

41 .

42 Mo na wyró ni :

43 Liniowe opory hydrauliczne wykres (harfa) Nikuradsego

44 Klasyfikacja pomp

45 Klasyfikacja pomp

46 Klasyfikacja pomp Pompy wyporowe: przesuni cie (wypieranie) okre lonej ilo ci cieczy z obszaru ssawnego do obszaru ssawnego w wyniku ruchu organu roboczego (t oka, nurnika, skrzyde ka, wirnika). Obszar ssawny musi by szczelnie oddzielony od obszaru t ocznego. Do pomp wyporowych nale : pompy t okowe, pompy przeponowe, pompy opatkowe, pompy z bate, pompy rubowe.

47 Klasyfikacja pomp Pompy wyporowe pompy z bate, pompy rubowe.

48 Klasyfikacja pomp Pompy wyporowe przeponowe

49 Klasyfikacja pomp

50 Klasyfikacja pomp Pompy wirowe

51 Klasyfikacja pomp Pompy wirowe - od rodkowe

52 Klasyfikacja pomp Pompy wirowe 1 sto kowy wirnik helikoidalny 2 opatka wirnika 3 spiralny kana 4 odp yw promieniowy (korpus)

53 Klasyfikacja pomp Pompy wirowe

54 Klasyfikacja pomp Pompy wirowe

55 Klasyfikacja pomp Pompy wirowe W pompach kr eniowych ciecz kr y w obr bie wirnika lub na jego obwodzie. Pompa kr eniowa z pier cieniem wodnym

56 Klasyfikacja pomp Pompy wirowe Przyk ad pompy g binowej wirowej Pompy mig owe i g binowe pracuj tylko jako t oczne ze wzgl du na brak przewodu ssawnego

57 Klasyfikacja pomp

58 Charakterystyczne parametry pomp Geometryczne wysoko ci ssania, t oczenia i pompowania

59 Charakterystyczne parametry pomp

60 Charakterystyczne parametry pomp (lub H c [m])

61 Charakterystyczne parametry pomp Wysoko ci nienia

62 Charakterystyczne parametry pomp Wysoko ci nienia równanie Bernoulliego Wysoko strat ci nienia wspó czynnik Coriolisa

63 Charakterystyczne parametry pomp Wysoko ci nienia równanie Bernoulliego wspó czynnik Coriolisa Dla przekroju ko owego i przep ywu laminarnego Dla ruchu turbulentnego

64 Charakterystyczne parametry pomp Energia cieczy na poziomie zbiornika 1 Energia na poziomie zbiornika 5

65 Charakterystyczne parametry pomp Energia na wlocie do pompy Energia na wylocie z pompy

66 Charakterystyczne parametry pomp Ca kowita wysoko podnoszenia uk adu pompowego H c Je eli przez ruroci g nie przep ywa ciecz c d =c g =0 statyczna wysoko podnoszenia H st

67 Charakterystyczne parametry pomp Dynamiczna wysoko podnoszenia Energia potrzebna do utrzymania przep ywu cieczy

68 Charakterystyczne parametry pomp

69 Charakterystyczne parametry pomp

70 Charakterystyczne parametry pomp

71 Charakterystyczne parametry pomp napór hydrauliczny

72 Charakterystyczne parametry pomp

73 Charakterystyczne parametry pomp

74 Charakterystyczne parametry pomp

75 wtorek, 16 pa dziernika 2012