Условия заданий на курсовую работу по курсу МЖГ (Гидравлика) (ЗАДАНИЕ 1-1-1)

Посмотреть архив целиком

5









ЗАДАНИЕ

на курсовую работу

по курсу МЖГ


ВАРИАНТ 1-1-1





ТЕМА

Гидравлический расчет гидросистемы наполнения водой из скважины технологических емкостей


























Описание объекта расчёта


Объектом расчёта является гидросистема, предназначенная для одновременного наполнения водой (плотность , кинематический коэффициент вязкости ) двух одинаковых цилиндрических ёмкостей (диаметр D, высота Н).

Погружной насос (погружным называется насос, который обеспечивает подачу жидкости в гидросистему будучи вместе с приводным электродвигателем погружен непосредственно в перекачиваемую жидкость) поднимает воду из скважины по трубопроводу (общая длина труб l, их диаметр d, эквивалентная абсолютная шероховатость стенок ; суммарный коэффициент местных сопротивлений, входящих в состав трубопровода за исключением расходомера ζ ) в водонапорную башню, уровень в которой поддерживается на постоянной отметке В специальной автоматической системой (не изображённой на рисунке). Величина расхода, подаваемого в водонапорную башню, контролируется расходомером. В рассматриваемой гидросистеме применен расходомер работающий на принципе измерения расхода по перепаду статических напоров, создаваемых нормальным соплом, выходной диаметр которого dс. Перепад статических напоров на сопле, измеряется с помощью дифференциального пружинного манометра.

Из водонапорной башни вода по трубе (l0, d0, 0) поступает к узлу K. В узле К труба (l0, d0, 0) разделяется на две трубы (l1, d1, 1, суммарный коэффициент местных сопротивлений за исключением вентиля ζ1) и (l2, d2, 2, суммарный коэффициент местных сопротивлений включая вентиль ζ2), по которым вода и подводится к заполняемым ёмкостям.

Заполненные водой ёмкости транспортируют к месту назначения по двум параллельно идущим железнодорожным путям к месту назначения, где из них производится слив воды. Сливается вода через цилиндрические патрубки диаметра D0, наклонёнными к горизонту под углом 0.. Патрубки перекрыты дисковыми затворами, управляемыми с помощью рукояток.

Задание


Выполнить поэтапно расчёт элементов гидросистемы и параметров их работы при ниже приведенных исходных данных.

Физические характеристики воды:

плотность воды = 103 кг/м3;

кинематический коэффициент вязкости (кинематическая

вязкость) = 10-2 Ст.

Характеристики трубопроводов:

l = 60 м, d = 150 мм, Δ = 0,2 мм, ζ = 8;

l0 = 100 м, d0 = 100 мм, Δ0 = 0,2, ζ0 = 4;

l1 = 20 м, d1 = 60 мм, Δ1 = 0,2, ζ1 = 5;

l2 = 170 м, d2 = 60 мм, Δ2 = 0,2, ζ2 = 8;

T = 3,5 м.

Характеристика расходомера:

dc = 100 мм,

Характеристики ёмкости:

D = 1м, H = 3 м,

D0 = 0,1м,

h = 3,1 м,

α = 45о,

L = 1,1 м.

Ёмкость считается полностью заполненной, если уровень воды в ней находится ниже верхней кромки на ∆Н = 0.2 м

Уровень воды в водонапорной башне В = 30 м.


Этап первый


Гидростатические расчёты


Срок выполнения: 7 неделя.

  1. С каким предельным ускорением допустимо перемещать цилиндрическую ёмкость по прямолинейному горизонтальному пути, чтобы вода из неё не выплёскивалась?

  2. Вычислить момент, который возникает на рукоятке дискового затвора, при:

- неподвижной ёмкости,

- разгоняющейся с выше определенным максимальным допустимым ускорением,

- торможении с максимальным допустимым отрицательным ускорением.


Дополнительное задание:


1. Для углубления знаний теоретических аспектов механики жидкости и газа по разделу «Гидростатика» написать краткий реферат на тему: « Напряженное состояние жидкости. Гидростатическое давление в жидкости».

2. Для освоения методики расчета элементов гидроприводов, основанной на применении законов гидростатики, решить задачи из “ Сборника задач по машиностроительной гидравлике” под редакцией И. И. Куколевского и Л. Г. Подвидза: II - 18; III - 16; IV - 19.


Этап второй


Расчёты кинематических и динамических параметров движения жидкости в системе


Срок выполнения: 13 неделя.

  1. Определите величину коэффициента сопротивления вентиля

ζ в1, необходимую для того, чтобы обе цилиндрические ёмкости наполнялись за одно и тоже время и саму величину времени наполнения емкостей.

  1. Определите потери напора в трубопроводе, создаваемые расходомером. Принять коэффициент сопротивления сопла на участке подсоединения дифференциального манометра ζс = 0,08.


Дополнительное задание:


1. Для углубления знаний теоретических аспектов механики жидкости и газа по рассматриваемым в курсовой работе разделам «Гидродинамики» написать краткий реферат на тему: «Вывод уравнения Бернулли для элементарной струйки идеальной жидкости».

2. Для освоения методики расчета элементов гидроприводов, основанной на применении законов гидродинамики, решить задачи из “ Сборника задач по машиностроительной гидравлике” под редакцией И. И. Куколевского и Л. Г. Подвидза: VII – 46; IX - 13; X – 2.


Этап третий


Расчёт параметров работы насоса на гидросистему.


Срок выполнения: 15 неделя.

  1. Определите необходимый напор насоса Hн при вычисленной с учетом ранее изложенного подаче Qн и заданной отметке уровня воды в водонапорной башне В. Потерями на входе в насос пренебречь.

  2. Определите полезную мощность насоса.


Рекомендация: для расчета параметров работы насоса на гидросистему воспользоваться сведениями, приведенными во вводной части к XIV главе “ Сборника задач по машиностроительной гидравлике” под редакцией И. И. Куколевского и Л. Г. Подвидза.