гідравлічна мережа

На схемі "а" насос піднімає рідина на висоту h; на схемі "б" переміщує рідина по горизонтальному трубопроводу; на схемі "в" піднімає рідина в циліндр, на поршень якого діє сила R; на схемі "г" переміщує рідина в закритий резервуар, розташований нижче осі насоса з надлишковим тиском на вільній поверхні.

Очевидно, що в різних схемах для переміщення рідини потрібно різна енергія (напір), в той же час залежність напору насоса від подачі визначається його напірної характеристикою. Як же "поєднати" інтереси насоса і гідравлічної мережі? Для цього потрібно визначити робочу точку насоса.

Робоча точка насоса - це точка перетину характеристики насоса з характеристикою гідравлічної мережі.

Характеристика гідравлічної мережі - залежність питомої енергії (напору), необхідної для переміщення рідини в даній системі, від витрати рідини в ній.

Рівняння гідравлічної мережі висловлює закон збереження енергії для початкового і кінцевого перерізів гідравлічної системи. Енергія, яку необхідно передати рідини, записується при цьому в ліву частину рівняння у вигляді потрібного напору Hпотр.

Характеристику гідравлічної мережі часто називаюткрівой потрібного напору.

Для будь-якої насосної трубопровідної системи закон збереження енергії має вигляд:

гдеeн - питома (на одиницю ваги) енергія рідини в початковому перерізі н-н. eк- питома (на одиницю ваги) енергія рідини в кінцевому перетині к-к. Hпотр - реквізит натиск насоса, а h н-к - втрати питомої енергії на подолання гідравлічних опорів.

Щоб отримати рівняння гідравлічної мережі, необхідно:

1. Вибрати перетину для складання рівняння мережі (16) і горизонтальну площину О - О відліку величин z. яку зручно поєднати з початковим перетином.

У нашому випадку пріQ = 0, H = h (припустимо 40м, Рис.11). Далі, при збільшенні витрати Q до Qкр має місце ламінарний режим руху в трубі, коефіцієнт тертя l обернено пропорційний витраті (визначається за формулою (20)). При цьому в рівнянні (24) перший доданок праворуч (h) - постійно, другий доданок (втрати по довжині) пропорційно Q в першого ступеня, в третій доданок (місцеві втрати) пропорційно Q 2. У підсумку характеристика мережі має вигляд параболи.

На перетині характеристик насоса і мережі визначається точка, в якій напір насоса дорівнює потребному. Це і є робоча точка насоса в даній гідравлічної мережі. Її координати - Hн і Qн.

При подачі Qн на кривій к.к.д. визначається коефіцієнт корисної дії насоса, і далі, з формули (8) потужність на валу насоса, через яку підбирається приводний двигун.

На Рис.12 показані характеристики гідравлічних мереж, зображених на Рис.10. Рівняння мереж мають вигляд: