MakarovSuites
Polski
EnglishDeutschРусскийУкраїнськаFrançaisEspañolItalianoPolski
Kontakt i licencje

Engineering

Pompa wirowa

Każ pompie wirowej tłoczyć do rurociągu, który podnosi wodę o dziesięć metrów: wydatek ustala się tam, gdzie charakterystyka pompy H = K1 w^2 − K2 w Q − K3 Q|Q| przecina charakterystykę układu Hs + R Q|Q|, dokładnie pierwiastek wzoru zamkniętego. Zdławij zasuwę i patrz, jak punkt wędruje po charakterystyce pompy ku mniejszemu wydatkowi i większej wysokości; zwolnij silnik i porównaj z prawami podobieństwa, które obowiązują tylko bez wysokości statycznej; zejdź poniżej prędkości, której wysokość przy zerowym wydatku równa się podnoszeniu, a strumień gaśnie. Praca silnika jest rozliczana z podnoszeniem, stratami w rurociągu i wewnętrznymi, tarciem wirnika i energią kinetyczną wirnika i wody.

Autor: Mykhailo Makarov

Pompa wirowa — Obraz z aplikacji
Obraz z aplikacji

Co się dzieje

Silnik rozpędza pompę wirową do zadanej prędkości; woda w rurociągu o długości 50 m i przekroju 0,01 m² przyspiesza według dQ/dt = (g·A/L)·(H − H_sys), aż wysokość pompy K_1·ω² − K_2·ω·Q − K_3·Q|Q| spotka wysokość statyczną plus straty rurociągu i zasuwy, zamknięty pierwiastek dwóch krzywych. Moment hydrauliczny to ρ·g·Q·(K_1·ω − K_2·Q), tarcie wirnika i stały moment są stratami wału, opór zasuwy rośnie jak 1/otwarcie². Każda milisekunda rozlicza pracę silnika z podnoszeniem, stratami i energią kinetyczną wirnika i wody, tak że bilans domyka się z dokładnością do zaokrąglenia; bez wysokości statycznej punkty pracy dwóch prędkości są podobne, a prawa podobieństwa dokładne.

Co wypróbować

Pozwól wydatkowi się ustalić i porównaj go z przecięciem wzorów; zdławij zasuwę i odczytaj wzrost wysokości; zwolnij silnik z wysokością statyczną i bez niej i sprawdź prawa podobieństwa.

Model i jego ograniczenia

Kwadratowe charakterystyki pompy i układu, sztywny słup wody w prostym rurociągu, brak kawitacji i NPSH, napęd trzymający zadaną prędkość. To nie jest dobór rzeczywistej pompy.

Równania modułu
Równania
H = K_1·ω² − K_2·ω·Q − K_3·Q·|Q|,  H_sys = H_s + (R_p + R_v/x²)·Q·|Q|
dQ/dt = (g·A/L)·(H − H_sys),  T_h = ρ·g·Q·(K_1·ω − K_2·Q)
Q_2/Q_1 = ω_2/ω_1,  H_2/H_1 = (ω_2/ω_1)²  (H_s = 0)
W_motor = E_k + ρ·g·H_s·V + Q_pipe + Q_int + Q_fr

Inne eksperymenty

Wróć do katalogu
Silnik hydrauliczny — Obraz z aplikacji

Engineering

Silnik hydrauliczny

Zasil silnik o stałej chłonności z linii 150 bar przez kryzę wlotową i pozwól mu spływać przez drugą: swobodny ustala się tam, gdzie dwa dławienia i tarcie zużywają ciśnienie zasilania, zamknięta prędkość tego bilansu. Obciąż hamulec i odczytaj, jak różnica ciśnień rośnie, aż D dp / 2 pi zrówna się z hamulcem plus tarciem; obciąż powyżej momentu zasilania, a silnik stanie. Napędzaj wał z zewnątrz, a maszyna stanie się pompą, podnosząc wylot ponad wlot; napędzaj szybciej, niż wlot może zasilić, a linia wlotowa opróżni się do ciśnienia pary, niedobór rozliczony jako kawitacja. Praca zasilania i zewnętrzna jest rozliczana z dławieniem, przeciekami, ciepłem i energią zmagazynowaną.

Napęd sterowany rozdzielaczem — Obraz z aplikacji

Engineering

Napęd sterowany rozdzielaczem

Przesuń zadanie rozdzielacza czterodrogowego i patrz, jak sanie idą za nim: z suwakiem o zamkniętym środku w strefie przekrycia nic się nie dzieje, potem prędkość osiada na quasistatycznym bilansie dwu krawędzi dławiących i tarcia, a w położeniu zerowym obciążenie jest trzymane sztywno. Przełącz na suwak o otwartym środku, a rozdzielacz przecieka w zerze 2 Cd w u sqrt(ps/rho), obie komory na połowie ciśnienia zasilania, lecz najmniejsze zadanie gwałtownie przerzuca ciśnienia na obciążenie. Naciśnij na sanie i odczytaj potrzebną różnicę ciśnień. pQ zasilania jest rozliczane z dławieniem, Fv obciążenia, tarciem i ściskaniem oleju.

Kompresor powietrza — Obraz z aplikacji

Engineering

Kompresor powietrza

Uruchom jednocylindrowy kompresor na dziesięciolitrowym zbiorniku i patrz, jak manometr rośnie: każdy skok zasysa powietrze przez płytkę ssawną, ściska je na gorąco i wypycha przez płytkę tłoczną, gdy tylko cylinder przewyższy zbiornik. Masa tłoczona na cykl maleje w miarę napełniania zbiornika, blisko wzoru na przestrzeń szkodliwą 1 − c ((p/p0)^(1/n) − 1); większa przestrzeń szkodliwa tłoczy mniej. Przy ciśnieniu zadanym wyłącznik zatrzymuje silnik, odciążacz opróżnia cylinder i maszyna wybiega; otwórz odbiornik, a zbiornik ustali się tam, gdzie tłoczenie i pobór się równają. Praca silnika i entalpia ssania są rozliczane z energią wewnętrzną gazu, ciepłem do ścianki i pomieszczenia oraz oddanym powietrzem.