Условие задачи
Насос перекачивает воду (ρ = 998 кг/м3) из одной емкости в другую с расходом V. Разность высот между емкостями составляет HГ. Питательная емкость находится под давлением p1, а приемная – p2. Общая длина трубопровода составляет l, внутренний диаметр трубы d, коэффициент трения λТР принять равным 0,03. На трубопроводе имеются местные сопротивления в виде трех колен с углом 90 °С. Коэффициент местного сопротивления одного колена ζ = 2.
Рассчитать:
а) требуемый напор системы;
б) мощность, потребляемую насосом, работающим при требуемом напоре системы и имеющим КПД η = 0,7;
в) мощность, затрачиваемую приводом насоса, работающим с КПД ηПР = 0,6.
Исходные данные: Вариант 3
V = 10 + 3 = 13 л/с; HГ = 8 + 3 = 11 м; р1 = 0,5 + 0,1·3 = 0,8 ата;
р2 = 3 + 0,4·3 = 4,2 ата; l = 15 + 1,4·3 = 19,2 м; d = 80 + 4·3 = 92 мм.
Ответ
Переведем исходные данные в СИ:
V = 13 л/с = 0,013 м3/c;
р1 = 0,8 ата = 0,898100 = 78,48∙103 Па;
р2 = 4,2 ата = 4,298100 = 41,20103 Па;
d = 92 мм = 0,092 м.
Напор системы находим по формуле:
где g = 9,81 м/с2 ускорение свободного падения;
hтр потери напора на трение, м.
hкол потери напора на коленах, м.
Потери напора на трение по длине определяем по формуле Дарси-Вейсбаха:
