Dane

jednostkowe zuż ycie paliwa

Moc

gę stoś ć benzyny

gę stoś ć powietrza

ś rednica dyszy

przyspieszenie ziemskie

Obliczanie wydatku benzny

. [kg/s]

. wydatek benzyny spalanej przez silnik

. [kg/s]

. Ze wzoru na
obliczam

współ czynnik nadmiaru powietrza

. [kg/s]

. wydatek powietrza spalanego przez silnik

. [kg/s]

Obliczanie prę dkoś ci powietrza przy wylocie z dyszy

. obliczona prę dkoś ć benzyny przy wylocie u dyszy

ciś nienie atmosferyczne

h wysokoś ć poziomu paliwa

w komorze pł ywakowej

. a

. a

z równania Bernoulliego porówanie wartoś ci strumieni energii

w zbiorniku z benzyną z wylotem dyszy

Przekrój a-1

wyliczone ciś nienie w przekroju na koń cu dyszy

Z warunku równoś ci ciś nień w przekroju 1 wyliczam prę dkoś ć powietrza w przekroju gardzieli

Przekrój 1

Wyliczona prę dkoś ć powietrza w przekroju zwę ż enia gardzieli

z równania Bernoulliego

Przekształ cają c równanie wydatku obliczam szukaną ś rednicę gardzieli

przyjmuję d=1.6mm

Wyliczona ś rednica

Dane

moc turbiny

wysokoś ć spadu wody

promień turbiny

nominalna wartoś ć współ czynnika prę dkoś ci turbiny

ką t rozwarcia ł opatek turbiny

przyspieszenie ziemskie

gę stoś ć wody

. a

. a

równianie Bernoulliego dla przekrojów

na powierzchni wody i przekroju przy koń cu dyszy

Przekrój a-2

. 2

. 2

v = prę dkoś ć wody opuszczają cą dyszę

Przekształ cenie zależ noś ci na moc

Ze wzoru na moc obliczam sił ę dział ają cą na ł opatkę

Obliczona sił a naporu na ł opatkę

__________________________________________________________________

przekształ cenie zależ noś ci ł ą czą cej prę dkoś ć obwodową ł opatek i prę dkoś ć wody

wydatek tuż przy wyjś ciu z dyszy (przekrój 2)

z uwagi na fakt, iż turbina jest nieruchoma, struga cieczy nie wydł uż a się , wydatek (przekrój 3) jest równy wydatkowi

. Q

. Qw

z równania reakcji obliczam wydatek Q

Fx =F { brak skł adowej sił y w kierunku osi Y}

prę dkoś ć wzglę dna

rzut prę dkoś ci wzglę dnej przy wlocie na ł opatkę

rzut prę dkoś ci wzglę dnej przy wylocie z ł opatki

Komentarz: z uwagi na brak skł adowej sił y F w kierunku pionowym (y)

rzuty pionowe prę dkoś ci wzglę dnej opuszczają cej ł opatkę turbiny

się znoszą .

Obliczony wydatek przy wylocie z dyszy

Z równania na wydatek obliczę ś rednicę dyszy

pole przekroju dyszy

m

obliczona ś rednica dyszy

Dane

Q wydatek pompowania

d ś rednica rurocią gu

wyskoś ci pompowania

dł ugoś ci rurocią gu

współ czynniki strat lokalnych

ciś nienie zabezpicheczają ce przed parowaniem wody

w warunkach normalnych

gę stoś ć wody

przyspieszenie ziemskie

lepkoś ć wody

. (1a) równanie Bernouliego dla przekroju (1) przed trójnikiem i przekroju (3) przy pierwszym ujś ciu wody (wysokoś ć h3)

. (1b) równanie Bernouliego dla przekroju (1) przed trójnikiem i przekroju (4) przy pierwszym ujś ciu wody (wysokoś ć h4)

ciś nienie w przekroju 3 i ciś nienie w przekroju 4 są sobie równe

. (1a)

. (2a)

Zapisane równanie wydatków dla trójnika

z czego wynika:

prę dkoś ć na odcniku h3, l3

prę dkoś ć na odcniku l4, h4,l5

z równiania wydatku obliczona prę dkoś ć wody tuż za pompą

Ocena przepł ywu dla prę dkoś ci v

liczba Reynoldsa wię ksza od 2340 -> przepł yw turbulę tny

wyliczenie współ czynnika strat liniowych

Wyliczenie strat na odcinku 1-3 (od trójnika do pierwszego zbiornika)

Wyliczenie strat na odcinku 1-4 (od trójnika do drugiego zbiornika)

Komentarz: Rozpatrują c ukł ad równań (1) i zauważ ają c, ż e lewe srtony równań są sobie równe,

przyrównuje strony prawe w celu obliczenia prę dkoś ci

i

Obliczanie prę dkoś ci gał ę zi 3 i 4

wyliczone prę dkoś ci dla gał ę zi 3 i 4

Obliczenia współ czynników strat liniowych dla gał ę zi 3 i 4

Ocena przepł ywu gał ę zi 3.

liczba Reynoldsa wię ksza od 2340 -> przepł yw turbulę tny

Ocena przepł ywu gał ę zi 4.

liczba Reynoldsa wię ksza od 2340 -> przepł yw turbulę tny

Zał oż enia został y speł nione, oba przepł ywy są turbulę tne.

W przekroju 3 ciś nienie jest równe ciś nieniu atmosferycznemu

ciś nienie atmosferyczne

równanie Bernoulliego z uwzglę dnieniem strat

straty na odcinku pompa - trójnik

obliczone ciś nienie tuż za pompą

. Sprawdzenie z 2. równania

Z równania Bernoulliego obliczam ciś nienie panują ce przed pompą przekrój a-p

obliczone ciś nienie przed pompą

Korzystają c ze wzoru na wysokoś ć pompowania

róż nica ciś nień za i przed pompą

definiuje moc efektywną pompy

przekształ cają c wzór na moc

Q wydatek pompy

Obliczona moc pompy

__________________________________________________________________

Sprawdzenie czy w ukł adzie nie nastą pi zjawisko kawitacji.

W tym celu obieram

przekrój gdzie wystą pi najniż sze ciś nienie. Jest to przekrój tuż przed pompą ,

gdzie ciś nienie wynosi:

Kawitacja nie wystę puje w ukł adzie

__________________________________________________________________

---