 |
Определение потерь давления
|
|
|
|
При движении жидкости по трубопроводам гидропривода, при прохождении жидкости через контрольно-регулирующую и распределительную аппаратуру, возникают потери давления. Поэтому давление выбранного насоса должно быть достаточным для обеспечения необходимого усилия или крутящего момента гидродвигателя и преодоления потерь давления, возникающих в трубопроводах, клапанах, дросселях и т.д.
Суммарные потери давления в гидросистеме гидропривода определяются по зависимости:
, (58)
где 
– потери давления при трении движущейся рабочей жидкости в трубопроводах;
– потери давления в местных сопротивлениях трубопроводов;
– потери давления в гидроаппаратуре.
Потери давления на трение жидкости в трубопроводах складываются из потерь на отдельных участках трубопровода:
, (59)
где 
и 
– потери давления в напорном и сливном трубопроводах соответственно.
Потери давления на отдельных участках трубопроводов:
, (60)
где 
– коэффициент гидравлического трения;
D – внутренний диаметр трубопровода;
l – длина участка трубопровода;
υ – скорость движения жидкости на рассматриваемом участке трубопровода.
Для определения коэффициента сопротивления трения предварительно определим число Рейнольдса:
, (61)
где ν – коэффициент кинематической вязкости жидкости, м2/с (в нашем случае ν=8,906*10-5 м2/с).
Тогда числа Рейнольдса для трубопроводов:
Для напорного:
(62)
Для сливного:
(63)
По таблице, представленной на рисунке 9, определим критическое число Рейнольдса, которое для круглых гладких труб равно 2000-2300. Сравнивая с полученными значениями чисел Рейнольдса для напорного и сливного трубопроводов, приходим к выводу, что в обоих трубопроводах режим движения жидкости – ламинарный, т.к. Re<Reкр.
|
|
|
Рисунок 9 – Определение критического числа Рейнольдса в зависимости от формы канала
Тогда для гладких труб и шлангов без резких сужений и изгибов при ламинарном режиме движения жидкости, коэффициенты гидравлического трения определяем по формуле:
(64)
Подставляя полученные значения чисел Рейнольдса в формулу, получим:
Для нагнетательного трубопровода: λн=0,091; для сливного λсл=0,128.
Тогда потери давления на отдельных участках трубопроводов по формуле (62):
Нагнетательном:
Сливном:
Результирующие потери на трение тогда по формуле (61):
Потери давления в местных сопротивлениях определяются:
, (65)
где 
и 
– потери давления в местных сопротивлениях в напорном и сливном трубопроводах.
Потери давления в местных сопротивлениях в напорном и сливном трубопроводах определим:
, (66)
, (67)
где ξ – коэффициент местного сопротивления;
υ – скорость в сечении за местным сопротивлением;
b – поправочный коэффициент.
Поправочные коэффициенты определим по рисунку 10, в зависимости от числа Рейнольдса.
Рисунок 10 – Зависимость поправочного коэффициента b от числа Рейнольдса
Согласно рисунку 10, поправочные коэффициенты для напорного и сливного трубопроводов соответственно: bн=1,3; bсл=1,6.
Согласно заданию, число плавных поворотов магистрали равно 9. Тогда для напорного трубопровода принимаем число поворотов равным 5, для сливного – 4. Число резких поворотов магистрали равно 6. Тогда для напорного и сливного число поворотов равно 3. По рисунку 11 определим коэффициенты местных сопротивлений, считая, что резкий поворот – стандартное колено (ξ=0,9), плавный поворот – колено с большим радиусом изгиба (ξ=0,6).
|
|
|
Рисунок 11 – Значения коэффициентов местных сопротивлений для клапанов и соединений
Тогда коэффициенты местного сопротивления для напорного и сливного трубопроводов соответственно:
, (68)
(69)
Тогда, согласно формулам (68, 69), потери давлений в местных сопротивлениях для напорного и сливного трубопроводов соответственно:
Суммарные потери давлений, по формуле (67):
Суммарные потери в гидроаппаратуре, с учетом формулы (59):
Определив все нужные значения, подставим их в формулу (60) и получим потери давления в гидросистеме:
= 
|
|
|
