 |
Задачи и тематика курсовой работы
|
|
|
|
КУРСОВАЯ РАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНАМ
«ГИДРАВЛИКА. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАШИНЫ»,
«ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ МАШИНЫ»
Методические указания
для студентов специальностей
240801 – «Машины и аппараты химических производств»,
260601 – «Машины и аппараты пищевых производств»
всех форм обучения
Нижний Новгород 2012
Составители: А.А. Сидягин, В.С. Коновалов
УДК 556.556(075.8), 621.65
Курсовая работа по дисциплинам «Гидравлика. Гидравлические машины», «Гидравлические машины»: метод. указания для студентов спец. 240801 – «Машины и аппараты химических производств», 260601 – «Машины и аппараты пищевых производств» всех форм обучения / НГТУ им. Р.Е. Алексеева; сост.: А.А. Сидягин, В.С. Коновалов. – Нижний Новгород, 2012. – 31 с.
Изложены задачи, тематика, объем и состав курсовой работы по дисциплинам «Гидравлика. Гидравлические машины», «Гидравлические машины». Приведены методические рекомендации и указания по выполнению разделов пояснительной записки, графической части, организации выполнения и защиты проекта. Приведен список рекомендуемой литературы. Методические указания предназначены для самостоятельной работы студентов.
Редактор В.И. Бондарь
Подписано в печать..2012. Формат 60´801/16. Бумага газетная.
Печать офсетная. Усл. печ. л. 2,0. Уч.-изд. л. 1,4. Тираж 100 экз. Заказ
__________________________________________________________________
Нижегородский государственный технический университет им. Р.Е.Алексеева.
Типография НГТУ. 603950, ГСП-41, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24
Ó Нижегородский государственный
технический университет
им. Р.Е.Алексеева, 2012
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
| А, В | – | коэффициенты, характеризующие сопротивление отвода; |
| b | – | ширина лопасти колеса насоса, мм; |
| c | – | абсолютная скорость жидкости в насосе, м/с; |
| C к | – | коэффициент, определяющий стойкость насоса к кавитации; |
| D | – | диаметр, условный проход, мм; |
| d | – | диаметр трубопровода, м; |
| F | – | площадь сечения участка трубопровода, м2; |
| g | – | ускорение свободного падения, g = 9,81 м/с2; |
| Н | – | напор, м; |
| H доп | – | допустимая высота всасывания, м; |
| H кав | – | кавитационный запас, м; |
| H кр | – | критическая высота всасывания, м; |
| i | – | угол атаки лопасти рабочего колеса, градус; |
| K | – | коэффициент запаса; |
| L тр | – | длина труб теплообменника, м; |
| l | – | длина, м; |
| М | – | масса участка грубы, кг, крутящий момент на валу насоса, кгс×см2; |
| m | – | количество элементов теплообменника; |
| N | – | мощность, кВт; |
| n | – | количество витков змеевика, количество местных сопротивлений, количество труб в теплообменнике, частота вращения вала, об/мин; |
| пs | – | коэффициент быстроходности, об/мин; |
| р о | – | давление всасывания, Па; |
| p нас | – | давление насыщенного водяного пара, Па; |
| Р ос | – | осевая сила, Н; |
| Q | – | расход среды, м3/с; |
| R о | – | радиус витка змеевика, м; |
| Re | – | критерий Рейнольдса: Re =w d /n; |
| s | – | толщина стенки, мм; |
| t | – | шаг между витками змеевика, м; |
| u | – | окружная скорость, м/с; |
| w | – | скорость потока, м/с; |
| z | – | число лопаток рабочего колеса, отметка установки приемной емкости, м; |
| α | – | угол поворота трубы, угол раскрытия диффузора (конфузора); |
| β | – | угол лопасти рабочего колеса насоса, градус; |
| Δ | – | абсолютная эквивалентная шероховатость поверхности трубы, мм; |
| Δ h | – | потери напора, м; |
| ε | – | коэффициент, характеризующий сопротивление змеевика; |
| λ | – | коэффициент потерь на трение по длине; |
| μ | – | коэффициент стеснения входного отверстия; |
| n | – | кинематический коэффициент вязкости, м2/с; |
| ρ | – | плотность среды, кг/м3; |
| τдоп | – | допускаемое напряжение кручения, кгс/см2; |
| ξ | – | коэффициент местного сопротивления; |
| φ | – | угол поворота отвода; |
| η | – | КПД насоса; |
| ηо | – | объемный КПД насоса; |
| w | – | угловая скорость вращения вала, 1/с. |
ИНДЕКСЫ
|
|
|
|
|
|
1 – на входе в рабочее колесо; 2 – на выходе рабочего колеса; i – номер ветви; r – меридиональная составляющая; в – вал насоса; г – гидравлический; к – кольцевой зазор; м – механический; м.с – местные сопротивления; н – наружный диаметр; полн – полный; пр – приведенная величина; р – расширительная емкость; ст – стандартный размер, ступица; т – теплообменник; тр – трубки теплообменника; трен – трение; э – эквивалентный размер; эд – электродвигатель.
ЗАДАЧИ И ТЕМАТИКА КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовая работа по дисциплинам «Гидравлика. Гидравлические машины» и
«Гидравлические машины» является важным этапом подготовки инженеров по специальностям 240801 – «Машины и аппараты химических производств» и 260601 – «Машины и аппараты пищевых производств» и имеет своей целью:
- систематизацию, закрепление и расширение теоретических и практических навыков по этим дисциплинам;
- приобретение практических навыков и развитие самостоятельности в решении инженерно-технических задач, связанных с расчетом гидравлических параметров заданной технологической схемы, выбором по рассчитанным показателям гидравлической машины (центробежного насоса), расчета характеристик центробежного насоса;
- подготовку студентов к работе над курсовыми проектами по дисциплинам «Машины и аппараты химических производств», «Специальное оборудование отрасли» (специальность 240801); дисциплинам «Технологическое оборудование», «Специальное оборудование отрасли» (специальность 260601) и дипломными проектами.
Тематика курсовых работ посвящена расчету гидравлических параметров технологической схемы, выбору центробежного насоса и расчету характеристик центробежного насоса.
2. СОДЕРЖАНИЕ И ОБЪЕМ КУРСОВОЙ РАБОТЫ
Курсовая работа состоит из пояснительной записки и графической части.
Примерное содержание и объем пояснительной записки приведены в табл.1.
Графическая часть курсовой работы должна содержать сборочный чертеж центробежного насоса.
|
|
|
Объем графической части – один лист формата А1.
Таблица 1. Состав и объем пояснительной записки
| Состав пояснительной записки | Кол-во страниц |
| Титульный лист | |
| Задание |
Окончание табл. 1
| Состав пояснительной записки | Кол-во страниц |
| Технологическая схема | |
| Содержание | |
| Введение | 1–2 |
| Описание технологической схемы | |
| Расчет гидравлических характеристик схемы | 10–12 |
| Выбор стандартной гидравлической машины и анализ ее характеристик | 2–4 |
| Расчет конструкции и основных параметров работы насоса | 5–6 |
| Выбор электродвигателя | |
| Выводы | |
| Список использованной литературы | |
| Приложение. Спецификация | 1–2 |
Образец оформления титульного листа приведен в прил. А.
Образец оформления исходных данных к расчету в прил. Б.
Окончательный состав и объем разделов пояснительной записки и графической части курсовой работы согласовывается с руководителем проекта.
Оформление пояснительной записки и графической части курсовой работы должны соответствовать действующим стандартам. За правильность принятых в проекте конструкторских решений, проведенных расчетов, оформления пояснительной записки и графической части отвечает студент – автор курсовой работы.
СОДЕРЖАНИЕ РАЗДЕЛОВ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ
Введение
Во введении отражается значение трубопроводов для подачи к местам потребления жидких и газообразных веществ. Дается краткая классификация трубопроводов и гидравлических машин (насосов), применяемых для транспортирования жидкостей по трубопроводам в химической и пищевой промышленности, формулируются основные задачи, решаемые в курсовой работе.
В мировой практике применение трубопроводов для подачи к местам потребления жидких и газообразных веществ имеет огромное значение.
Трубопроводы делят на простые и сложные. Простой трубопровод трубопровод, не имеющий ответвлений, состоящий из труб одинакового диаметра и обслуживающий только одну точку водозабора. Сложные трубопроводы имеют ответвления, их прокладывают в несколько линий, и они обслуживают несколько точек водозабора. Сложные трубопроводы подразделяют на разветвленные (тупиковые), рис. 3.1, и замкнутые (кольцевые), рис. 3.2.
|
|
|
Разветвленные сети состоят из основной магистральной линии и отходящих от узлов сети ответвлений. При гидравлическом расчете трубопроводов, обычно при известных трех величинах, находят четвертую: расход, диаметр, длина, потери напора. Для решения поставленной задачи — выбора центробежной гидравлической машины (насоса) – необходимо установить производительность и напор, которые должны быть обеспечены.
 | |||
 | |||
Рис. 3.1 Схема разветвленного Рис. 3.2 Схема замкнутого
Трубопровода трубопровода
Для обеспечения заданных расходов жидкости ко всем точкам потребления, производительность насоса должна отвечать условию
, (3.1)
а напор
. (3.2)
Для соблюдения условия (3.2) необходимо выбрать участок с наибольшим потребным напором путем сравнения различных вариантов, исходя из обязательного обеспечения подачи необходимых расходов и требуемых свободных напоров. С этой целью задается так называемая экономическая скорость 1...1,5 м/с, после чего рассчитываются диаметры труб, определяются потери на трение и местные сопротивления. Участок с наибольшим потребным напором принимается за базовый, он и будет определять напор насоса. Остальные ответвления могут быть пересчитаны на меньшие номиналы диаметров труб с целью оптимизации трубопровода по его стоимости, исходя из условия:
. (3.3)
В большинстве случаев такой пересчет не осуществляют, а выполнение условия (3.3) достигается за счет создания дополнительного местного сопротивления на входе соответствующего участка, как правило, путем установки регулирующего вентиля.
Нижеприведена методика выбора базовой линии сложного трубопровода и определения требуемого напора и производительности гидравлической машины.
|
|
|
