Курсовая работа на тему Курсовая работа 180925-01-2

Задание на курсовую работу

Насос подает жидкость из емкости А в резервуары В и С с общим расходом Q. Заданы высоты Н1, Н2, Н3, а также длины и диаметры: всасывающей линии L1 и d1; напорной линии L0 и d0 до разветвления; линий, ведущих к резервуарам L2, d2 и L3, d3. Все трубы стальные, бесшовные, несколько лет бывшие в эксплуатации. На рисунке 1 показаны местные сопротивления: приемный клапан с сеткой, повороты (прямое колено), задвижки; учесть также сопротивления при входе в резервуары. Все коэффициенты можно определить по справочнику. Определить:
– давление в точке D;
– при заданном расходе Q наибольшую высоту всасывания Н1 max, если вакуумметрический напор на входе в насос не должен быть более 4 метров;
– напор и полезную мощность насоса;
– определить расходы жидкости Q2 и Q3, поступающие в резервуар В и С (при определении расходов использовать разные методы расчетов, в том числе графоаналитический). Сравнить результаты расчетов между собой.


Рисунок 1 – Схема гидравлической системы Оглавление


Введение 4
1. Теоретическая часть 6
2. Расчётная часть 17
Заключение 24
Список использованных источников 26


Введение

Актуальность исследования обусловлена тем, что при расчетах напорных трубопроводов основной задачей является либо определение пропускной способности (расхода), либо потери напора на том или ином участке, равно как и на всей длине, либо диаметра трубопровода на заданных расходе и потерях напора.
В практике трубопроводы делятся на короткие и длинные. К первым относятся все трубопроводы, в которых местные потери напора превышают 5…10% потерь напора по длине. При расчетах таких трубопроводов обязательно учитывают потери напора в местных сопротивлениях. К ним относят, к примеру, маслопроводы объемных передач.
Ко вторым относятся трубопроводы, в которых местные потери меньше 5…10% потерь напора по длине. Их расчет ведется без учета местных потерь. К таким трубопроводам относятся, например, магистральные водоводы, нефтепроводы.
Учитывая гидравлическую схему работы длинных трубопроводов, их можно разделить также на простые и сложные. Простыми называются последовательно соединенные трубопроводы одного или различных сечений, не имеющих никаких ответвлений. К сложным трубопроводам относятся системы труб с одним или несколькими ответвлениями, параллельными ветвями и т.д. К сложным относятся и так называемые кольцевые трубопроводы.
Жидкость по трубопроводу движется благодаря тому, что ее энергия в начале трубопровода больше, чем в конце. Этот перепад уровней энергии может создаваться несколькими способами: работой насоса, разностью уровней жидкости, давлением газа.
Объективная необходимость теоретического совершенствования и углубления прикладных исследований в выбранном направлении обусловила выбор темы работы, определила предмет, объект, основную цель и задачи исследования.
Цель работы – осуществление гидравлического расчета системы с ответвлениями.
Для реализации этой цели поставлены следующие задачи:
охарактеризовать теоретические основы гидравлического расчета системы с ответвлениями;
осуществить гидравлический расчет системы с ответвлениями.
Предмет исследования – гидравлический расчет системы с ответвлениями.
Объект исследования – система с ответвлениями.
При написании работы были использованы теоретические методы исследования: анализ научной литературы; сравнительный анализ; обобщение и эмпирические методы исследования.
Работа выполнена на основе трудов отечественных авторов таких как А. В. Лепешкин, А. А. Михайлин, А. А. Шейпак и др.
Прикладное значение рассматриваемой задачи, её использование в нефтегазовой промышленности можно связать с проектированием и эксплуатацией трубопроводных систем (например, нефтепровод или нефтепродуктопровод).

1. Теоретическая часть

Трубопровод называют простым, если он не имеет ответвлений. Простые трубопроводы могут быть соединены между собой так, что они образуют последовательное соединение, параллельное соединение или разветвленный трубопровод. Трубопроводы могут быть сложными, содержащими как последовательные, так и параллельные соединения или ветви разветвления [6, с. 32].
Жидкость движется по трубопроводу благодаря тому, что ее энергия в начале трубопровода больше, чем в конце. Этот перепад (разность) уровней энергии может быть создан тем или иным способом: работой насоса, благодаря разности уровней жидкости, давлением газа. В машиностроении приходится иметь дело главным образом с такими трубопроводами, движение жидкости в которых обусловлено работой насоса. В некоторых специальных устройствах применяется газобаллонная подача жидкости, т. е. используется давление газа. Течение жидкости за счет разности уровней (разности геометрических высот) осуществляется во вспомогательных устройствах, а также в гидротехнике и водоснабжении.
Разветвленное соединение. Разветвленным соединением называется совокупность нескольких простых трубопроводов, имеющих одно общее сечение – место разветвления (или смыкания) труб.


Рисунок 2 – Разветвленный трубопровод
Пусть основной трубопровод имеет разветвление в сечении М-М, от которого отходят, например, три трубы 1, 2 и 3 разных диаметров, содержащие различные местные сопротивления (рис. 2, а). Геометрические высоты z1, z2 и z3 конечных сечений и давления P1, P2 и P3 в них будут также различны.
Так же как и для параллельных трубопроводов, общий расход в основном трубопроводе будет равен сумме расходов в каждом трубопроводе:
Q = Q1 = Q2 = Q3
Записав уравнение Бернулли для сечения М-М и конечного сечения, например первого трубопровода, получим (пренебрегая разностью скоростных высот)