Укажите способы регулирования производительности поршневого насоса.Напишите формулу для вычисления производительности поршневого насоса.

Ответ: Производительность.

- Для насоса простого действия за один поворот кривошипа происходит 1 акт всасывания и 1 акт нагнетания порции жидкости. При этом объём порции жидкости за 1 оборот(или ход) в идеале составляет

Vo=F*S. F=πd^2/4 – площадь поршня

- при частоте вращения кривошипа n идеальная производительность насоса

Vид.= F*S*n

- в реальных условиях работы поршневого насоса клапаны (всасыв. и нагнет.) закрываются не мгновенно, а с некоторым запаздыванием, в результате чего всасывание некоторого количества жидкости под поршень цилиндра происходит не из всасыв,а из нагнетат. трубопровода. Такая работа клапанов (с запаздыванием) приводит к уменьшению реальной производительности насоса простого действия по сравнению с идеальным.

Vреал= Vид* ŋv= F*S*n * ŋv, ŋv <1-коэф. подачи

В общем случае Vi= i* F*S*n * ŋv. i=1,3…- кратность действия

Vi=0,5 i(2F-f) * S*n* ŋv. i=2,4...

-способы регулирования производительности.

В соответствии с формулой Vреал= Vид* ŋv= F*S*n * ŋv производительность поршневого насоса можно регулировать следующими способами:

1) варьирование скорости вращения кривошипа путём установки редуктора с разными передаточными числами.

2) изменение хода поршня путём изменения положения пальца кривошипа, т. е. воздействие на r (т.к. S=2r).

3) переброска части жидкости из нагнет. трубопровода во всасывающий по обратной линии 2 с помощью задвижки 3. Но этот способ не выгоден в энергетическом плане: происходят безвозвратные потери на повышение давления той части жидкости, кот возвращается по обратной линии во всас трубопровод. Способ применяется лишь при малом изменении производительности. 1-насос, 2-обратная линия,3-вентиль.

Ни в коем случае нельзя регулировать производительность поршневого насоса задвижками на всас и нагнет линиях. Потому что:

1. Этот способ не позволяет регулировать произ-ть за 1 акт подачи. Насос будет всасывать и выталкивать одно и то же количество жидкости.
2. Может привести к большим неприятностям. При регулировании задвижкой на всас линии возможно понижение Р под поршнем, а значит, и вскипание жидкости с соответствующими этому гидравлическими ударами. При регулировании на нагнет линии возникает большое давлении до задвижки, сл-но, м. порвать линию.

13. От чего зависит развиваемый напор поршневого насоса? Приведите графическую характеристику зависимости напора от производительности насоса H = ƒ (V)

Ответ: Зависимость между напором Н и производительностью насоса V при постоянной частоте вращения называют частной характеристикой поршневого насоса. Как следует из самого принципа работы поршневых насосов, их производительность зависит не зависит от напора, поскольку за один акт насос всасывает или выталкивает совершенно определенный объем жидкости(в идеальном случае V₀=FS), а число таких актов однозначно связано с числом оборотов (ходов) n в единицу времени. Поэтому теоретическая характеристика поршневого насоса в координатах Н-V – вертикаль с постоянной абсциссой, отвечающей производительности насоса (линия 1). Реальная характеристика насоса обнаруживает некоторое отклонение от вертикали (линия 2): сростом Н производительность V несколько понижается. Иногда это объясняют сжимаемостью жидкости при повышении напора, однако этот эффект может сказаться лишь при очень высоких давлениях. Основная причина – понижение коэффициента подачи ŋv: с увеличением Н все большая доля жидкости возвращается обратно из-за запаздывания клапанов в период их закрытия. Напор зависит от перепада давлений в емкости 1 и 2, от величины потерь на всасывающей и нагнетательной линии, от геометрических высот h_гв всасывающей и h_гн нагнетательной.

Напор, развиваемый насосом Н=Н_г+(Р₂-Р₁)/2 + Н_п затрачивается на подъём жидкости на высоту Н_г, на преодоление разности давлений (Р₂-Р₁) и гидравлического сопротивлениях в трубопроводах Н_п, (давления (Р₂-Р₁) в расходном и приёмном резервуарах).

1. Работа насоса зависит от того, через какой трубопровод он прокачивает жидкость. Чем больше сопротивление трубопровода(большая длина, мал диаметр, много местных сопротивлений и т.п), тем больший напор будет развивать насос для подачи заданного потока жидкости.

2. Поршневой насос, в принципе, может развивать любой напор (ограничение связано лишь с мощностью двигателя и механической прочностью насоса).

Поэтому поршневой насос развивает напор, определяемый характеристикой трубопровода(линия 3); рабочая точка насоса М-линия на пересечении характеристик насоса (линия 2) и сети (линия 3). Линия1- теорет. Хар-ка насоса. Линия2-реальная (с учётом коэф подачи).

14. Для чего используется работа центробежных насосов по параллельной схеме? Поясните, как строится рабочая характеристика H = ƒ (V) параллельно работающих насосов.

Ответ:

1-хар-ка трубопровода

2-хар-ка одного насоса

3-хар-ка 2х параллельно работающих насосов

Работа насосов по параллельной схеме используется в том случае, когда требуемые величины производительности или напора не могут быть обеспечены одним насосом. Характеристика 2х параллельно работающих насосов может быть построена путем удвоения производительности одного насоса при каждом из рабочих напоров. Однако реально происходит увеличение, но не удвоение производительности. Это происходит из-за того, что при увеличении производительности возрастает и гидравлическое сопротивление трубопровода, и для его преодоления установка должна развивать больший напор, чем один насос. Как следствие, падает производительность.