Головна

Предмет гідравліки і коротка історія її розвитку

  1. Amp; 1. Предмет соціальної філософії
  2. Amp; 6.Тіпологія історичного розвитку суспільства
  3. I РЕГІОНИ проривного розвитку
  4. I. Історія, поширеність ОА.
  5. II. Поняття про вроджені дефекти розвитку (ВДР)
  6. II. Зміна уявлень про предмет психології
  7. II. Тип циклічного цивілізаційного розвитку (східний тип).

Розрізняють: малі компресори продуктивністю до 0,015  ; середні компресори продуктивністю від 0,015  до 1,5  ; великі компресори продуктивністю 1,5 .

Слід зазначити, що поршневі компресори, як правило, відносяться до розряду тільки малих і середніх компресорних машин, а вентилятори - до розряду середніх і великих машин. Створені конструкції осьових вентиляторів продуктивність яких становить 15-22 .

 Основні параметри гідравлічних машин

Основними параметрами гідравлічних машин будь-якого типу є продуктивність, напір і потужність.

продуктивність, або подача, Q (  ) Визначається об'ємом рідини, що подається насосом в нагнітальний трубопровід в одиницю часу.

напір H (м) характеризує

1) питому енергію, яка повідомляється насосом одиниці ваги рідини.

2) Цей параметр показує на яку величину зростає питома енергія рідини під час проходження її через насос, і визначається за допомогою рівняння Бернуллі.

3) Напір можна представити як висоту, на яку може бути піднято 1 кг рідини за рахунок енергії, що повідомляється їй насосом. Тому натиск не залежить від питомої ваги ? (  ) Або щільності ? (  ) Рідини.

Корисна потужність NП, Витрачається насосом на повідомлення рідини енергії тиску, дорівнює добутку питомої енергії тиску H на витрату ?.Q рідини:

.

Потужність на валу Ne більше корисної потужності у зв'язку з втратами енергії в насосі, відносна величина яких оцінюється коефіцієнтом корисної дії (ККД) насоса ?H:

.

Коефіцієнт корисної дії ?H характеризує досконалість конструкції і економічність експлуатації насоса і виражається твором

 . (1)

У вираз (1) входять наступні величини:

 - Коефіцієнт подачі, або об'ємний к.к.д., що представляє собою відношення дійсної продуктивності насоса Q до теоретичної QТ (Враховує втрати продуктивності

1) при витоках рідини через зазори і сальники насоса

2) внаслідок неодновременного перекриття клапанів і

3) виділення повітря з рідини при тиску нижче атмосферного - під час всмоктування);

 - Гідравлічний к.к.д. - Відношення дійсного напору насоса до теоретичного (ураховує втрати напору при русі рідини через насос);

 - Механічний к.к.д., що характеризує втрати потужності на механічне тертя в насосі (в підшипниках, сальниках і ін.)

величина ?H залежить від конструкції і ступеня зносу насоса і в середньому становить для відцентрових насосів 0,6-0,7, для поршневих насосів 0,8-0,9; для найбільш досконалих відцентрових насосів великої продуктивності 0,93-0,95.

Потужність, споживана двигуном, або номінальна потужність Nдв, Більше потужності на валу на величину механічних втрат у передачі від електродвигуна до насоса й у самому електродвигуні. Ці втрати враховуються введення в рівняння (1) к.к.д. передачі ?пер і к.к.д. двигуна ?дв:

.

твір ?H ?пер ?дв є повний к.к.д. насосної установки ? , Який визначається як відношення корисної потужності NП до номінальної потужності двигуна Nдв і характеризує повні втрати потужності насосною установкою:

 . (2)

З рівнянь (1) і (2) випливає, що повний к.к.д. насосної установки може бути виражений твором п'яти величин:

.

Установча потужність двигуна Nуст розраховується за величиною Nдв з урахуванням можливих перевантажень у момент пуску насоса, що виникають у зв'язку з необхідністю подолання інерції спочиває маси рідини:

.

тут ? - Коефіцієнт запасу потужності; його значення визначають залежно від величини номінальної потужності двигуна Nдв:

Nдв, квт  менше 1  1-5  5-50  більше 50
?  2-1,5  1,5-1,2  1,2-1,15  1,2

Тиск, що створюється машиною, слід розуміти як енергію, яка надається машині 1 м3 рідини (газу) (  ).

Тиск, що створюється вентиляторами, умовно прийнято виражати в міліметрах водяного стовпа. Нагадаємо, що 1 мм вод.ст. відповідає тиску 1 .

Для машин, що подають рідину або газ при незначному підвищенні тиску (насоси, вентилятори), зв'язок між напором і тиском дається відомою формулою гідравліки:

.

Предмет гідравліки і коротка історія її розвитку

гідравлікою називається прикладна інженерна наука, що вивчає закони рівноваги і руху крапельних рідин і розглядає додаток цих законів до вирішення конкретних технічних завдань.

Гідравліка ділиться на дві частини:

1) гідростатика - Вивчає закони рівноваги рідини;

2) гідродинаміка - Вивчає закони руху рідин.

Практичне застосування гідравліки дуже велике, так як ця наука є основою для інженерних розрахунків у багатьох областях техніки і є основою для ряду спеціальних дисциплін: процесів і апаратів хімічної технології, гідравлічних машин (насосів і турбін), гідротехніки, водопостачання та каналізації, водного транспорту та інших.

Особливо велике значення має гідравліка для фахівців хіміків-технологів і хіміків-механіків, оскільки всі основні виробничі процеси хімічної промисловості в тій чи іншій мірі (формі) пов'язані з використанням і переміщенням газоподібних рідин (води, хімічних реагентів, нафтопродуктів і т.д.) по різних апаратів і гідравлічних систем.

Перші уявлення про гідравліки з'явилися ще у стародавніх народів Єгипту, Китаю, Вавилонії, Ассирії, Греції, Риму, а також у народів, які жили на територіях, що входять до складу СРСР.

З перших кроків свого історичного розвитку людина була змушена практично займатися вирішенням різних гідравлічних питань. Так ще за 5000 років до н.е. в Китаї, а потім і в деяких інших країнах стародавнього світу вже існували зрошувальні канали і були відомі деякі найпростіші пристрої для підйому води.

Будівництво кораблів, каналів для зрошення полів, водопроводів та інших гідротехнічних споруд сприяло накопиченню знань і рівновазі і русі рідин.

Перші свідчення про науковий підхід до вирішення гідравлічних питань відносяться до 250 року до н.е., коли Архімед відкрив закон рівноваги тіла, зануреного в рідину.

У період середньовіччя гідравліка як наука не розвивалася. Це було цілком закономірно, так як епоха феодалізму з її натуральним господарством і відсутністю розвинутої промисловості не ставила перед гідравлікою ніяких завдань, що вимагають дозволу.

І тільки в XVI-XVII ст., В епоху Відродження, коли з'явилися Стевина, Торрічеллі, Леонардо да Вінчі, Галілей, Паскаль, Ньютон, які досліджували, зокрема, ряд дуже важливих гідравлічних явищ, було покладено початок подальшому розвитку гідравліки як науки. Ці роботи найбільших учених зіграли велику роль в справі розвитку окремих розділів гідравліки.

Однак як самостійна наука гідравліка почала формуватися тільки після робіт, виконаних в Російській Академії наук академіками М.В. Ломоносовим (відкрив закон збереження енергії, тим самим створив теоретичну базу для подальшого розвитку гідравліки), Д.В. Бернуллі (вивів основне рівняння гідродинаміки - рівняння Бернуллі в 1738 році) і Л.П. Ейлером (вивів диференціальні рівняння руху рідин в 1755 році).

Дослідження Бернуллі і Ейлера в подальшому були продовжені і розширені. У зв'язку з бурхливим зростанням в XIX в. Техніки, яка вимагала негайного, конкретного рішення різних чисто інженерних завдань, з'явилися представляють найбільший інтерес праці іноземних вчених, таких як Шезе (формула для середньої швидкості рідини при розрахунку труб), Вентурі (досліджував витікання рідини через отвори в насадці), Вейсбаха (вивчення місцевих опорів і втрат напору в трубах), Базена (вивчав витікання рідини через водозливи), Рейнольдса (показав існування двох режимів при русі реальних рідин і ін.) Велику роль у розвитку гідравліки зіграли російські вчені: професор Казанського університету Громеко (1851-1889 рр.) (вперше запропонував рівняння для вихрового руху рідини), професор Петров (досліджував і дав гідродинамічну теорію тертя при наявності змазує насадки), Шухов (вивчив рух рідини з великою в'язкістю), Жуковський - геніальний учений (вирішив питання про гідравлічному ударі в трубах, про терті мастильного шару, розробив теорію підйомної сили крила, що лягло в основу розрахунку робочих коліс гідравлічних турбін).

 Після Великої Жовтневої революції швидкий розвиток народного господарства, зокрема, проектування великих гідроелектростанцій, дамб, каналів та інших гідротехнічних споруд викликало необхідність поглибленої розробки багатьох питань гідравліки.

У Радянському Союзі питаннями гідравліки займається ряд науково-дослідних інститутів і лабораторій ВНЗ, оснащених найбільш досконалим устаткуванням і точними приладами. Це, перш за все лабораторії Центрального гідродинамічного інституту ім. Жуковського та інші.

Провідна роль у створенні інженерної гідравліки належить академіку М.М. Павловському, який вирішив багато важливих проблем в області рівномірного і нерівномірного руху рідини і фільтрації рідин.

Значний внесок внесли в розвиток гідравліки і такі радянські вчені, як Л.С. Лейбензон (теорія змащення і гідравлічного удару), академік А.Н. Колмогоров (дослідження турбулентного руху рідини), академік С.А. Христианович (дослідження в області несталого руху рідини), професор М.А. Велетнів і інші радянські вчені.

Завдяки своїм досягненням сьогодні радянська гідравліка зайняла провідне місце в світі.

 



1   2
© um.co.ua - учбові матеріали та реферати