Характеристика магистрали

Под характеристикой магистрали понимается зависимость между подачей (расходом) жидкости и напором, необходимым для обеспечения этого расхода.

Характеристика магистрали (рис.3) описывается уравнением

,

где − статический напор, м;

S _г – гидравлическое сопротивление трубопровода (магистрали);

− потери напора в магистрали при транспортировке.

Статический напор рассчитывается как

, где:

− геодезический напор равный сумме высот всасывания Н _вс и нагнетания Н _наг, (рис.1);

, м;

р ₁ − давление в резервуаре, куда перекачивается жидкость, м;

р ₂ − давление в резервуаре, откуда перекачивается жидкость, м..

Потери напора в магистрали

Здесь S_г – гидравлическое сопротивление магистрали, с²/м⁵ рассчитывается как,

,

где

L – длина трубопровода, м;

D – диаметр трубопровода, м;

G – ускорение свободного падения g = 9,81 м/c²:

λ – безразмерный коэффициент, характеризующий вязкость перекачиваемой жидкости (для чистой воды λ = 0,03).

Приведенные выражения позволяют оценить влияние длины и диаметра трубопровода на гид-

равлическое сопротивление магистрали и потери напора по трассе.

Рис. 3 Характеристики. насоса и магистрали: 1 – насос; 2 – магистраль

Точка пересечения характеристик насоса и магистрали (точка 1 на рис 3) является рабочей точкой насосного агрегата.

Произведение напора Н₁ на подачу Q₁ определяет величину затраченной на транспортировку мощности, равной:

;

Здесь:

H₁ – напор создаваемый насосом;

Q₁ – подача насоса;

P_н- мощность на валу насоса;

- кпд насоса

Следует рассмотреть на рис.3 две характерные зоны I и II.

Зона I определяет запас потенциальной энергии, которую можно в дальнейшем использовать для выполнения работы в зависимости от требований технологического процесса.

Зона II определяет величину потерь энергии, затрачиваемой на транспортировку.

В дальнейшем будет показано, что часть потерь можно отнести к разряду нерациональных, подлежащих минимизации.