Экзаменационный билет № ___9_____

1. Основное уравнение для поршневого насоса.

по способу действия — одинарного, двойного, тройного и четверного действия, а также дифференциальные;

по расположению рабочих цилиндров — горизонтальные и вертикальные;

по способу приведения в действие — паровые прямодействующие (поршень насоса и поршень силового цилиндра закреплены на общем штоке), приводные (работают от двигателя через соответствующие передачи и кривошипно-шатунный механизм), ручные.

Поршневые насосы могут различаться также по числу цилиндров.

Основные параметры. Параметрами, характеризующими работу любого поршневого насоса, служат подача Q, напор Н, мощность N, высота всасывания Нвс и полный КПД насоса .

Объем жидкости, подаваемой поршневым насосом за один оборот, определяют, исходя из объема цилиндра  ,

где  Fn - площадь поршня; S— ход поршня.

Действительная подача (м³ /с) насоса одинарного действия

где n — частота вращения вала кривошипа, об/мин;

hoб — объемный КПД насоса.

Подачу насоса двойного действия (м³/ с) определяют с учетом объемов, подаваемых обеими половинами насоса за 1 оборот:

где f площадь штока поршня.

Среднюю подачу поршневого насоса можно определить через объем жидкости V, вытесняемый поршнем, и время двойного хода поршня.

Для насоса простого действия средняя подача поршневого насоса

где F— площадь поршня; r— радиус кривошипа; w — угловая скорость кривошипа.

2. Полный КПД насоса.

4.1. Полный кпд насоса.

Различают три вида коэффициента полезного действия, которые связаны с различными факторами, снижающими эффективность работы насоса.

Объемный КПД (_V) насоса

учитывает обратное течение с расходом q, возникающее в зазорах насоса. Причиной появления такого течения является различие давления между всасывающим патрубком (где давление низкое) и внешней частью рабочего колеса, где давление относительно высокое. Если требуется от насоса расход Q, то на самом деле должен подавать расход Q + q.

Гидравлический КПД насоса (_g) учитывает потери давления из-за действия сил трения, изменение направления движения жидкости и перехода ее в участки насоса с различными проходными сечениями, удары жидкости о колесо и лопатки, наличие вихревых движений жидкости.

Если p – требуемое давление, а p_g – потери давления по указанным причинам, то

.

Гидравлические потери пропорциональны квадрату скорости течения жидкости, или, расхода Q, обеспечиваемого насосом. Поэтому они сильно зависят от условий его работы, когда указывается интервал изменения _g, то имеется в виду номинальный рабочий диапазон насоса, указанный фирмой-изготовителем.

Механический КПД (_m) учитывает затраты на преодоление сил трения в подшипниках, уплотнителях (сальниках), предназначенных для удаления течи жидкости из зазоров и щелей. Потери мощности на силы трения W_f, мощность на валу W_v. Тогда

.

Полный КПД насоса

.

3. Жидкость циклопентан (С₅Н₁₀) с теплотой парообразования L = 380 кДж/кг перекачивается насосом на входе которого вакуумметр показывает 0,7510⁵ Па. При каких температурах этой жидкости насос будет работать без кавитации, если температура кипения циклопентана T_boil = 49 C при 760 мм.рт.ст.?