3 вариант тепловые двигатели. Министерство образования и науки рф старооскольский технологический институт им. А. А. Угарова
 Скачать 275.96 Kb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ Старооскольский технологический институт им. А.А. Угарова (филиал) федерального государственного автономного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Национальный исследовательский университет «МИСиС» Факультет ММТ Кафедра металлургии и металловедения им. С.П. Угаровой
Домашнее задание
Старый Оскол – 2021 СодержаниеЗадание 1 4 Задание 2 8 Задание 1Вариант 3 Дано: Расход воздуха 11000 м3/ч=3,1 м3/с Вентиляционная сеть – в Определить диаметры воздуховодов, рассчитать и построить характеристику простой вентиляционной сети с вентилятором Ц4-76; определить диаметр вентилятора. При расчете принять: l1 = 20 м; l2 = 32 м.  Рис.1.1 схема вентиляционной сети Решение. Для расчета диаметров воздуховодов необходимо задать скорость воздуха. Принимаем скорость воздуха: для всасывающего участка w1 = 14 м/с, для нагнетательного участка w2 = 18 м/с. Диаметры трубопроводов определяются для заданных расхода воздуха и скоростей: – диаметр всасывающего трубопровода   мЗначения диаметров принимаются из нормального ряда диаметров воздуховодов: 100, 110, 125, 140, 160, 180, 200, 225, 250, 280, 315, 355, 400, 450, 500, 560, 630, 710, 800, 1000, 1120, 1250, 1400, 1600, 1800, 2000 (мм). Ближайшие к рассчитанным диаметры d1 = 560 мм, d2 = 500 мм. Фактическая скорость в воздуховодах: – всасывающем   Критерии Рейнольдса: – для всасывающего воздуховода  – для нагнетательного воздуховода  Т.к. для обоих воздуховодов Re > 105 коэффициенты гидравлического трения: – для всасывающего воздуховода  =0,0032+0,221* 0,0131, – для нагнетательного воздуховода  0,0129 Динамическое давление: – на всасывающем участке  – на нагнетательном участке  Потери давления на трение: – на всасывающем участке  – на нагнетательном участке  Потери на местные сопротивления на всасывающем участке. На этом участке имеется вход с закругленными кромками. По приложению коэффициент местного сопротивления ξ = 0,2.  Потери на местные сопротивления на нагнетательном участке. На этом участке имеется постепенное расширение, которое считается по формуле:  Скорость на выходе вентилятора:  Сопротивление на выходе вентилятора:  Полное сопротивление сети:  Уравнение характеристики сети:  где k – коэффициент сети. Коэффициент сети:  Уравнение характеристики сети с учетом k:  Для построения графика характеристики сети определяются значения сопротивления сети в зависимости от расхода газа (таблица 1.1). Таблица 1.1. Зависимость сопротивления сети от расхода.
Для заданного режима (полное сопротивление сети ΔРС = 348,46 Па и расход воздуха Q = 3,1 м3/с) рассчитывается диаметр вентилятора Ц4-76 на оптимальном режиме. Расчетные точки безразмерной характеристики вентилятора даны в таблице 1.2. Оптимальный режим соответствует максимальному значению КПД вентилятора. По таблице 1.2 максимальный КПД η = 0,84, для него оптимальные коэффициенты давления и подачи, соответственно: ψОПТ = 0,82, φОПТ = 0,22. Таблица 1.2. Расчетные точки безразмерной характеристики вентилятора Ц4-76.
Диаметр вентилятора:  Ближайший диаметр из нормального ряда: DВ = 0,450 м. Частота вращения:  Угловая скорость:  Окружная скорость:  Фактическое значение полного давления, Па:  =951  Таблица 1.3. Расчетные точки индивидуальной характеристики вентилятора.
 Рис.1 Определение рабочей точки сети и вентилятора. Рабочая точка получена на пересечении графиков (ряд 5 и ряд 2). P=358, Q=3, полученные данные отличаются от рассчитанных на 3 процента. Задание 2Анализ совместной работы двух насосов. Таблица 2.1
  0,5       Таблица 2.2
 где N – потребляемая насосом мощность, кВт; Р – развиваемое давление, Па; Q – производительность, м3/с; η – коэффициент полезного действия, относительные единицы. Связь между давлением и напором определяется зависимостью:   где ρ – плотность перемещаемой воды, кг/м3; g – ускорение свободного падения, м/с2. При Q = 0 появляется неопределенность типа 0/0. При этом привод насоса потребляет энергию, т.е. N > 0. Значение N при Q = 0 определяется путем продления графика N = f(Q) до пересечения с осью Н.        Остальные полученные значения приведены в таблице Таблица 2.3 Характеристики насоса.
 Рис. 3 полная характеристика насоса заданного числа оборотов Таблица 2.4 Параметры работы насоса в совместном режиме эксплуатации
Для повышения КПД соединять насосы лучше параллельно. При параллельном соединении насосов Qобщее= Q1+ Q2 При последовательном соединении Q= Q1= Q2 Для повышения КПД соединять насосы лучше параллельно исходя из данных, полученных в таблице 2.4.  Рис.4 отношение кпд при разных режимах подключения насосов  Рис. 5Характеристика последовательной работы двух одинаковых насосов.  Рис.6 Характеристика параллельной работы двух одинаковых насосов. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
