Тема 4 Основы автоматизации управления систем водоснабжения и вентиляции, промышленный и бытовых систем.

Вариант 1

Задание 1

 

Уравнение неразрывности потока.

 

Задание 2

Аксиально–поршневой насос должен создавать подачу Q=2,7 л/с и давление p_н=18 МПа при частоте вращения n=1200 мин^-1. Рассчитать основные геометрические параметры насоса – диаметр цилиндра d, ход поршня h, диаметр делительной окружности ротора D, а также мощность насоса, если число цилиндров z=7, угол наклона диска g=20⁰, объемный КПД h₀=0,95, механический КПД h_м=0,9, h=2d.

 

Вариант 2

Задание 1

Объясните устройство и принцип работы объемных гидравлических двигателей прямолинейного движения - гидроцилиндров (ГЦ). Где применяются ГЦ?

 

Задание 2

Скорость движения поршня гидроцилиндра регулируется с помощью дросселя, проходное сечение которого в данный момент равно S_др=48 мм², а коэффициент расхода m=0,65. Диаметр поршня D=90 мм, его ход h=400 мм. Определить время движения поршня, если усилие на штоке R=6 кН, давление перед дросселем p₁=1,8 МПа. Жидкость – масло АМГ – 10 (r=850 кг/м³). Потерями давления в гидролинии между дросселем и гидроцилиндром пренебречь.

 

 

Тема 5 Основы вихревой теории крыла и решетки профилей

Вариант 1

Задание 1

Поясните геометрический, энергетический и гидравлический смысл слагаемых уравнения Бернулли и поясните правила их графического изображения.

 

Задание 2

 

Скорость движения поршня гидроцилиндра регулируется с помощью дросселя, проходное сечение которого в данный момент равно S_др=48 мм², а коэффициент расхода m=0,65. Диаметр поршня D=90 мм, его ход h=400 мм. Определить время движения поршня, если усилие на штоке R=6 кН, давление перед дросселем p₁=1,8 МПа. Жидкость – масло АМГ – 10 (r=850 кг/м³). Потерями давления в гидролинии между дросселем и гидроцилиндром пренебречь.

 

 

Вариант 2

Задание 1

Изобразите принципиальную схему и объяснить устройство и принцип действия шестеренного насоса (НШ). Достоинства и недостатки НШ.

 

Задание 2

Жидкость (r=900 кг/м³) через дроссель подается в поршневую полость гидроцилиндра диаметром D=140 мм. Определить давление жидкости перед дросселем, при котором поршень будет перемещаться со скоростью Vп=8 см/с, если усилие на штоке R=6 кН, проходное сечение дросселя Sдр=8 мм², а коэффициент расхода m=0,66 (рис. 3). Объемный КПД гидроцилиндра h₀=0,98. Трением в гидроцилиндре и давлением в штоковой полости пренебречь.

Схема объемного гидропривода.

 

Тема 6 Конструкция и регулирование центробежных вентиляторов главного проветривания

Вариант 1

Задание 1

 

Дайте определения эксплуатационных параметров насосов подачи, напора (давления), мощности, объемного, механического и гидравлического КПД, высоты всасывания и частоты вращения приводного вала (рабочего колеса).

 

 

Задание 2

 

1. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ

Центробежный насос 1 (Рис.1) перекачивает жидкость из резервуара 2 в резервуар 3, при этом жидкость поднимается на высоту H от оси насоса. Избыточное давление в газовом пространстве резервуаров равно р_м1 и р_м2.

Исходные данные приведены в таблице 1.

Хаpактеpистики (H-Q) и (h - Q) работы центробежного насоса определяется с помощью зависимостей: Q_i=к_i×Q₀ , H_i=m_i×H₀ , h=c_i×h_max,

где Q_o - подача насоса (м³/c) при H=О,

H_o - напор насоса (м) при Q=O,

h_max – максимальное значение к.п.д. насоса,

к_i, m_i, с_i - коэффициенты, определяемые по таблице 2.

Задание:

1. Опpеделить рабочие параметры установки и мощности, потребляемой электродвигателем (Q_k, H_k).

2. Проверить устойчивость работы всасывающей линии. Определить максимально возможную величину потерь напора во всасывающей линии при заданных параметрах установки и максимально возможный коэффициент сопротивления фильтра 3.

3. Определить число оборотов вала насоса при уменьшении производительности до заданной величины (до x×Q_k) в исходной гидравлической сети.

4. Определить длину вставки l_вст (на нагнетательной линии), обеспечивающей уменьшение производительности до заданной величины (до x×Q_k), если диаметр вставки d_вст.

5. Для каждого способа регулирования определить рабочие параметры (H_P¸Q_P) и эффективную мощность насосной установки.

Указания:

1. Физические свойства ньютоновских жидкостей определить из приложения 12, а неньютоновских – из приложения 13.

2. Меcтные сопpотивления, pасположенные на всасывающей и нагнетательной линиях: всасывающая коpобка с обpатным клапаном и фильтpом 4, обpатный клапан 5, два повоpота на 90° 6, задвижка 7, вход в pезеpвуаp 8.

3. Тpубопpовод изготовлен из новых стальных тpуб.

4. Пpинять число обоpотов вала двигателя насоса n =1400 об/мин.

5. При уменьшении производительности принять: четный вариант – x =0,8 (на 20%); нечетный вариант – x =0,7 (на 30%).

 

Схема установки

рм1 h lв , d lн , d H1 pм2

Рис. 1

 

Таблица 1

№ вар

Перекачиваемая жидкость

lв

lн

d

dвст

h

H1

Pм1

Рм2

Ho

Qo

hmax

nзад

t

м

м

мм

мм

м

м

МПа

МПа

м

м3/c

-

-

°c

6.

Вода

-0,02

0,16

0,76

0,4

 

Таблица 2

i
k		0,04	0,08	0,12	0,16	0,20
m	1,0	1,05	1,01	0,90	0,70	0,44
с		0,5	0,9	1,0	0,8	0,4

 

 

Вариант 2

Задание 1

 

Изобразите принципиальную схему и объясните устройство и принцип действия осевого насоса. Достоинства и недостатки осевого насоса.

 

Задание 2

 

Изобразите принципиальную схему и объясните устройство и принцип действия пластинчатого насоса (ПН). Достоинства и недостатки ПН.

 

Тема 7 Определение основных размеров рабочего колеса. Профилирование лопаток рабочего колеса.

Вариант 1

Задание 1

Обосновать правила пуска центробежного насоса.

 

Задание 2

 

Объясните сущность местных гидравлических потерь, способы их вычисления и влияние на них режимов движения жидкости и видов сопротивления.

 

 

Вариант 2

Задание 1

 

Пояснить методику проектировочного гидравлического расчета тупиковой водопроводной сети.

 

Задание 2

Принцип действия струйного насоса.

 

 

Тема 8 Рудничные вентиляторные установки.

Вариант 1

Задание 1

 

Работа гидродинамического трансформатора. Работа объемного насоса с трубопроводом. Потребный напор для насосной установки.

 

Задание 2

Изменение напорной характеристики центробежного насоса с изменением температуры и вязкости жидкости. Совместная работа центробежного насоса с трубопроводом.

 

Вариант 2

Задание 1

Объясните устройство, принцип действия и назначение центробежного насоса. Какое явление называется гидравлическим ударом? Когда он возникает и как протекает во времени?

 

Задание 2

Условия подбора рабочей жидкости для гидродинамических передач.

Обоснуйте влияние диаметра и длины, трубопровода насосной установки на эксплуатационные параметры центробежного насоса.