Решения Заданий 4 и 5 по ГИДРОГАЗОДИНАМИКЕ АГЗ МЧС России г. Красногорск

Центробежный насос, марку и характеристики которого необходимо определить, качает воду из резервуара в количестве Q = 8·N л/с (где N – номер варианта) по четырем трубопроводам, длины и геометрические высоты которых равны: L₁ = 8·N², м; L₂ = L₄ = 1,5N·^2,5, м; L₃ = (25·N)^0,5 м; z₁ = 1,5·(N-1)^0,5 м; z₂ = (N+1)^1,2 м; z₃ = 2(N+1)^0,25 м; Н₁ = 5 м; Н₂ = 3 м; Диаметры трубопроводов приведены в табл. 9. Давление в закрытом резервуаре P_м = 0,2·N, ати. Используя расходные характеристики для новых водопроводных труб, приведенные в табл. 3 необходимо:
1) построить суммарную характеристику сети;
2) определить расход жидкости в каждом трубопроводе;
3) определить потребный напор, который должен развивать насос;
4) определить потребляемую мощность насоса;
5) выбрать марку насоса;
6) определить мощность электродвигателя насоса.
Примечание: 1) Потери напора на местных сопротивлениях принять равными 100% от потерь напора по длине в каждом трубопроводе. 2) Схема насосной установки приведена на рисунке к примеру 7.

Требуется:
1. Подобрать экономичный диаметр напорного трубопровода длиной L = 150√N, м. и центробежный насос для подачи по этому трубопроводу воды в напорный бак Б в количестве Q_з = 7N, л/с на геометрическую высоту подъема жидкости h_г = 17N^1/3 – N, м, где N – номер варианта.
2. Наложив характеристику напорного трубопровода на рабочие характеристики насоса, определить положение лимитной рабочей точки А и соответствующий ей расход, напор, кпд и потребляемую мощность насоса.
3. Установить кпд и мощность насоса при двух способов обеспечения заданной подачи: а) путем регулирования подачи потока задвижкой З (дросселированием); б) путем изменения частоты вращения его рабочего колеса.
4. Сопоставить эксплуатационные показатели Q, H, η, N, n при работе в лимитной точке А при обеспечении заданной подачи Q_з с помощью задвижки З и путем изменения частоты вращения рабочего колеса и дать обоснованную рекомендацию в пользу работы насоса в одной из трех точек.
Давление на уровне нагнетания считать равным р_нго = 0,3√3·N атм. Шероховатость внутренних стенок труб Δ = √N/8.