12. Давление во входном патрубке насоса задаемравным .
-Для системы смазки
антикавитационный запас (по заданию).
.
13. Распределяем статическое давление во всасывающей магистрали.
Расчёт введём от насоса против течения жидкости, последовательно рассматривая все гидравлические элементы. При расчёте используем
уравнение Бернулли (6), учитывая расположение элемента и скорость жидкости на его входе и выходе.
Трубопровод 12:
Па;
Датчик наличия стружки 11:
Па;
Трубопровод 10:
Па;
Фильтр из металлической сетки 9:
Па;
Трубопровод 8:
Па;
Отвод 7:
Па;
Трубопровод 6;
Па;
Запорный кран 5:
Па;
Трубопровод 4:
Па;
Вход в трубопровод 2:
Па;
Масляный бак1:
Па.
14. Сравниваем давления в баке с атмосферным давлением на высоте полёта.
После расчёта распределения давления во всасывающей магистрали стало известным давление в баке , при котором давление на входе в насос равно заданной величине .
Па; Па;
Давление , то эту разницу следует обеспечить постановкой подкачивающего насоса непосредственно за баком. Таким образом, перепад давления на подкачивающем насосе:
Па;
Насос подкачки 3:
Па;
Вход в трубопровод 2:
Па;
Масляный бак 1:
Па.
15. Находим давления на выходе из напорной магистрали (давление на выходе из форсунки).
Для системы смазки – это давление в среде, окружающей узел опоры:
Па.
16. Определяем базовую форсунку.
В данной системе форсунка 23 располагается очень близко к общему сечению, по сравнению с форсунками 29 и 33; следовательно, она не может быть базовой, так как перепад давления перед этой форсункой будет самым малым.
Рассматривая форсунки 29 и 33, общим сечением буду считать сечение 27.
;
Па;
Па;
Па;
Трубопровод 32.
Па;
Колено 31.
Па;
Трубопровод 30.
Па;
Тройник 27.
Па;
Форсунка 29.
Па;
Па;
Трубопровод 28.
Па;
Тройник 27.
Па.
Полученные перепады давления от общего сечения до каждой форсунки сравнили. И в качестве базовой форсунки выбрали форсунку 33, так как перепад давления до нее от общего сечения больше.
17. Распределяем статическое давление в напорной магистрали.
Расчёт ведём от базовой форсунки 33 к насосу 13 против течения жидкости, последовательно рассматривая все гидравлические элементы. Используем, уравнение Бернулли и учитывая расположение элемента и величины скорости на его входе и выходе.
Форсунка 33 базовая.
Па;
Трубопровод 32.
Па;
Колено 31.
Па;
Трубопровод 30.
Па;
Тройник 27.
Па;
Трубопровод 26.
Па;
Колено 25.
Па;
Трубопровод 24.
Па;
Тройник 21.
Па;
Трубопровод 20.
Па;
Отвод 19.
Па;
Трубопровод 18.
Па;
Фильтр из металлической сетки 17.
Па;
Па;
Отвод 15.
Па;
Трубопровод 14.
Па; Насос 13.
Па.
18. Расчёт струйной форсунки.
Расчет форсунки сводится к определению диаметра отверстия форсунки, при этом нужно считать, что все форсунки данной системы имеют, одинаковую геометрию и размеры.
При определении диаметра отверстия форсунки вычисляем
- давление перед ней.
+ = 491374,155 Па;
- критическое давление по формуле:
Па;
Где давление среды, куда истекает жидкость из форсунки (для системы смазки ), Па; давление насыщенных паров жидкости, Па.
, торассматриваем отрывное истечение из отверстия в тонкой стенке при несовершенном сжатии (здесь имеется в виду, что внутренние стенки трубопровода до выходного отверстия форсунки оказывают влияние на формирование потока жидкости).
1) Определяем скорости истечения идеальной (невязкой) жидкости из отверстия форсунки по формуле:
м/с; где
2) Определяем диаметр отверстия форсунки для идеальной (невязкой) жидкости по формуле:
м;
Где диаметр напорной магистрали и скорость жидкости перед форсункой.
3) Вычисляем отношения площадей.
;
4) Вычисляем число Рейнольдса по теоретической (идеальной) скорости для потока в отверстии форсункипо формуле:
;
По величине числа Рейнольдса определяем значение коэффициента сужения струи и коэффициента скорости ;
; ;
5) Вычисляем коэффициент сужения струи для истечения из отверстия в тонкой стенке при несовершенном сжатии по формуле:
;
6) Вычисляем коэффициент расходаμ.
Па*с;
7) По известному расходу топлива через форсунку в соответствие с формулой определяем сначала площадь поперечного сечения отверстия форсунки , а затем диаметр , с учетом которого находим скорость на выходе из форсунки .
;
м;
м/с;
Динамическое давление на выходе из форсунки.
;
Па.
19. Вычисление перепада давления на насосе.
Па;
Где и давление до и после насоса соответственно. Вычисление местных потерь давления на форсунке.
Па.
Элементы системы
| Параметры системы смазки ВРД, кПа
|
|
|
|
|
|
|
| Всасывающая магистраль.
| Масляный бак 1
| 15,456
| 15,456
| 0
| 1,070
| 0
|
|
| Вход в трубопровод 2
| 15,456
| 15,456
| 1,070
| 1,070
| 0,578
|
| 93,698
| Насос подкачки 3
| 15,456
| 15,456
| 1,070
| 1,070
| 30,597
| 55,290
| 93,698
| Трубопровод 4
| 15,456
| 7,728
| 1,070
| 12,653
| 7,183
| 93,698
| 88,772
| Запорный кран 5
| 7,728
| 7,728
| 1,070
| 1,070
| 0,220
| 88,772
| 88,551
| Трубопровод 6
| 7,728
| 0
| 1,070
| 1,070
| 12,653
| 88,551
| 83,625
| Отвод 7
| 0
| 0
| 1,070
| 1,070
| 2,023
| 83,625
| 81,601
| Трубопровод 8
| 0
| 0
| 1,070
| 1,070
| 14,059
| 81,601
| 67,541
| Фильтр 9
| 0
| 0
| 1,070
| 1,070
| 3,774
| 67,541
| 63,766
| Трубопровод 10
| 0
| 0
| 1,070
| 1,070
| 12,653
| 63,766
| 51,115
| Датчик наличия стружки 11
| 0
| 0
| 1,070
| 1,070
| 2,997
| 51,115
| 48,117
| Трубопровод 12
| 0
| 6,869
| 1,070
| 1,070
| 11,247
| 48,117
| 30,000
| Напорная магистраль.
| Насос 13
| 6,869
| 6,869
| 1,070
| 4,255
| _
| 855,123
| 855,123
| Трубопровод 14
| 6,869
| 14,597
| 4,255
| 4,255
| 50,305
| 855,123
| 795,300
| Отвод 15
| 14,597
| 14,597
| 4,255
| 4,255
| 9,652
| 795,300
| 787,256
| Трубопровод 16
| 14,597
| 14,597
| 4,255
| 4,255
| 55,895
| 787,256
| 731,440
| Фильтр 17
| 14,597
| 14,597
| 4,255
| 4,255
| 16,431
| 731,440
| 715
| Трубопровод 18
| 14,597
| 14,597
| 4,255
| 4,255
| 67,074
| 715
| 648,020
| Отвод 19
| 14,597
| 14,597
| 4,255
| 4,255
| 4,142
| 648,020
| 643,892
| Трубопровод 20
| 14,597
| 24,042
| 4,255
| 4,255
| 67,074
| 643,892
| 565,900
| Тройник 21
| 24,042
| 24,042
| 4,255
| 1,891
| 4,397
| 565,900
| 564,808
| 0,472
| 4,823
|
| Трубопровод 22
| 24,042
| 24,042
| 0,472
| 0,472
| 18,631
| 566
| 547,267
| Жиклёр 1
| 24,042
| 24,042
| 0,472
| 0,472
| 45,668
| 595,278
| 549,610
| Форсунка 23
| 24,042
| 24,042
| 0,472
| 1,891
| -
| 549,610
| 25,850
| Трубопровод 24
| 24,042
| 24,042
| 1,891
| 1,891
| 18,631
| 564,808
| 546,179
| Колено 25
| 24,042
| 24,042
| 1,891
| 1,891
| 2,247
| 546,179
| 543,932
| Трубопровод 26
| 24,042
| 18,032
| 1,891
| 1,891
| 29,810
| 543,932
| 520,136
| Тройник 27
| 18,032
| 18,032
| 1,891
| 0,472
| 1,040
| 520,136
| 520,608
| 2,648
|
| Трубопровод 28
| 18,032
| 18,032
| 0,472
| 0,472
| 18,631
| 519,001
| 500,373
| Жиклёр 2
| 18,032
| 18,032
| 0,472
| 0,472
| 25,850
| 575,460
| 549,610
| Форсунка 29
| 18,032
| 18,032
| 0,472
| 0,472
| -
| 575,460
| 25,850
| Трубопровод 30
| 18,032
| 9,445
| 0,472
| 0,472
| 18,631
| 520,608
| 510,565
| Колено 31
| 9,445
| 9,445
| 0,472
| 0,472
| 0,561
| 510,565
| 510,003
| Трубопровод 32
| 9,445
| 9,445
| 0,472
| 0,472
| 18,631
| 510,003
| 491,374
| Форсунка 33
| 9,445
| 9,445
| 0,472
| 0,472
| -
| 491,374
| 25,850
|
Использованная литература:
1. Александров Ю.Б., Кузьмин В.А., Панченко В. И. Расчёт гидравлических систем: Учебное пособие. Казань 2010
2. Березовский А. Б., Чефанов В.М., Расчет гидравлических систем: Учебное пособие к курсовой работе по механике жидкости и газа, Казань 2000.
|