›
›

Giáo trình Kỹ thuật thuỷ khí (Phần 2)

pdf 79 trang ngocly 50
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Kỹ thuật thuỷ khí (Phần 2)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_ky_thuat_thuy_khi_phan_2.pdf

Nội dung text: Giáo trình Kỹ thuật thuỷ khí (Phần 2)

  1. B GIÁO DC VÀ ðÀO TO TRƯNG ðI HC NễNG NGHIP HÀ NI Pgs.ts. Hoàng đức liên Giáo trình Kỹ thuật Thuỷ khí Hà nội – 2007
  2. Phần B Máy thuỷ khí Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .197
  3. Ch−ơngX khái niệm chung về máy bơm Máythuỷlựcltêngọichungchotấtcảcácmáylmviệctrênnguyêntắctraođổi năngl−ợngvớichấtlỏngtheocácnguyênlýthuỷlựcnóiriêngvcơhọcchấtlỏngnói chung.Trongđóng−ờitaphânrahailoạichính: Máybơm:biếnđổicơnăngthnhnăngl−ợngcủadòngchảy(ápnăngvđộng năng). Tuabin:nhậnnăngl−ợngcủadòngchảythnhcơnăngkéocácmáycôngtáclm việc. Trongphạmvigiáotrìnhnychúngtachỉnghiêncứumộtsốloạimáybơmchủ yếu. 10.1. Vài nét về quá trình phát triển của máy bơm Từcổx−aconng−ờiđgắnliềncuộcsốngcủamìnhvớin−ớc,đtìmcáchkhai thác v sử dụng n−ớc.ở Việt Nam, Ânđộ,Trung quốc , từ lâuđờiđbiết dùng năng l−ợngdòngn−ớckéocáccốixayl−ơngthực,máymi,khoanđá;guồngn−ớcđểcungcấp n−ớcchon−ơngruộng,đờisốngsinhhoạt MiđếnthếkỷthứXVIIvsaunymớicónhiềunhbáchọcnghiêncứumộtcách khoahọccơsởlýthuyếtvềmáythuỷlựcnóichungvmáybơmnóiriêng. Năm1640nhvậtlýhọcng−ờiĐứcOttoHenrichđsángchếrabơmpittôngđầu tiênđểbơmkhívn−ớcdùngtrongcôngnghiệp.Lomonoxop(17111765)lng−ờiđầu tiêndùnglýluậncơhọcchấtlỏngđểcảitạokếtcấuguồngn−ớccótừngnx−a,nângcao hiệusuấtvcôngsuấtcủanó. ơle(17071783)đviếtvềlýthuyếtcơbảncủatuabinn−ớcnóiriêngvmáythuỷ lựccánhdẫnnóichunglmcơsởchocácnhbáchọcPhuocnayron,Xablucop,Jucopski phátminhratuabinn−ớcvbơmlytâmởđầuthếkỷXIXlnhữngb−ớcnhảylớntrong lịchsửcácmáynăngl−ợng. Đặcbiệttrongvòng50nămgầnđây,lýthuyếtvềthuỷkhíđộnglựcpháttriểnrất mạnh,cónhiềuthnhtựutolớnvviệcápdụngnhữngthnhquảphátminhnytronglĩnh vựcmáybơmvôcùngphongphú. Ngynay,vớitốcđộpháttriểnvũbocủaKHKT,đặcbiệtlkhoahọccôngnghệ, máybơmcórấtnhiềuloạivớinhiềukiểukhácnhaucócấutrúcngycnghonthiện,có hiệusuấtngycngcaonhằmđápứngngycngđầyđủmọiyêucầuđòihỏicủamọilĩnh vựcsảnxuấtđờisốngvquốcphòng. 10.2. Công dụng và phân loại Máybơmđ−ợcứngdụngrấtrộngritrongcáclĩnhvựcsảnxuấtvsinhhoạt. Trongcôngnghiệp:bơmđểcấpthoátn−ớc,bơmcácloạinguyênliệulỏngởcác nhmáycơkhíhoáchất,bơmdùngtrongcáccôngtrìnhkhaithácvvậnchuyểnquặng, dầumỏ.v.v Trongcôngnghiệpcơkhí,bơmđ−ợcsửdụngphổbiếntrongcáchệthốngbôi trơn,lmnguội,nânghạ,điềukhiển,truyềnđộngthuỷlực Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .198
  4. Trongnôngnghiệp:bơmđ−ợcdùngrộngritrongcáchệthốngthuỷlợiđểt−ớitiêu n−ớc cho cây trồng, cung cấp n−ớc cho chuồng trại chănnuôi,cơsởchếbiếnnôngsản phẩm Ngoirabơmcũngđ−ợcdùngrộngritrongcáclĩnhvựcgiaothôngvậntải,quốc phòngvsinhhoạt. Đểtiệnchoviệcthiếtkế,chếtạovsửdụng,bơmđ−ợcphânloạinh−sau: • Theonguyênlýlmviệc: Bơmcánhdẫn:Bơmlytâm,bơmh−ớngtrục. Bơmthểtích:bơmpíttong,bơmrôto vv Bơmlmviệctheonguyênlýđặcbiệt:Bơmn−ớcva,bơmkhíép,bơmphuntia • Theocôngdụng,bơmđ−ợcphânloạithnh:Bơmcấpthoátn−ớc;Bơmnhiênliệu; Bơmhoáchất;Bơmcứuhoả • Ngoiratheophạmvicộtáphoặcl−ul−ợng,ng−ờitacònchiabơmthnhcácloại: bơmcócộtcápcao,thấp,trungbìnhhoặcbơmcól−−l−ợnglớn,trungbình,nhỏ. 10.3. Các thông số cơ bản của bơm P4 Taxétmộttr−ờnghợp 4 4 cụ thể, bơm lm việc trong Bể chứa một hệ thống đ−ờng ống (Hình101). Zh Chiều cao hút l chiều cao từ mặt thoáng bể L hútđếntrụcbơm; d z ống đẩy Zd Chiều cao đẩy l chiều cao từ miệng ra của K 1 bơm đến mặt thoáng C Động cơ 2 3 A củabểchứa; z K 1 Bơm ∆ZChênhlệchđộcaogiữa miệng vo v miệng ra 2 củabơm; ố h ng hút z Z Cao trình của bơm P (chiều cao dâng chất 1 lỏng của bơm) l độ 1 1 chênhlệchgiữahaimặt Bể hút thoáng bể hút v bể chứa; Hình101 P1ápsuấttrênmặtthoángbểhút; P2ápsuấttạimiệngvocủabơm; Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .199
  5. P3ápsuấttạimiệngracủabơm; P4ápsuấttrênmặtthoángbểchứa; CChânkhôngkế,lắpởmiệngvocủabơm; Aápkế,lắpởmiệngracủabơm; K1Khoátrênốnghút; K2Khoátrênốngđẩy; LDụngcụđol−ul−ợng. Khibơmlmviệc,chấtlỏngtừbểhútqual−ớichắnráctheoốnghútđivobơm. Saukhiđiquabơm,chấtlỏngđ−ợccungcấpthêmnăngl−ợngchảyvoốngđẩylênbể chứa. 10.3.1.L−ul−ợng L−ul−ợngcủabơmll−ợngchấtlỏngdobơmchuyểnđitrongmộtđơnvịthờigian, kýhiệulQ,đơnvịđo:m3/h,m3/s,l/s. 10.3.2.Cộtáp Cộtápcủabơmlnăngl−ợngđơnvịmbơmtruyềnđ−ợcchochấtlỏng(th−ờngký hiệubằngchữH,đơnvịđo:mcộtchấtlỏng). Từsơđồhệthốnglmviệccủabơm(Hình101)tacó: H=E3E2  p V   p V 2   3 3   2 2  H =  + + Zh + ∆Z  −  + + Zh   γ 2g   γ 2g  p − p V 2 −V 2 H = 3 2 + 3 2 + ∆Z (101) γ 2g ởđâyP2,P3lnhữngápsuấttuyệtđối,cóthểđ−ợcxácđịnhthôngquadụngcụdoápsuất d−(ápkế,chânkhôngkế)nh−sau: p2=papck p3=papak Thayvo(91)tađ−ợc: p + p V 2 −V 2 H = ak ck + 3 2 + ∆Z (102) γ 2g Khikhôngcócácsốliệuđođ−ợccụthểcủabơmđanglmviệc(pak,pck)mchỉcó cácsốliệuyêucầucủahệthốngtrongđóbơmsẽlmviệc(p1,p2,Z, )thìcóthểtínhcộtáp yêucầucủabơmnh−sau: V 2 p p V 2 1 + 1 = Z + 2 + 2 + h 2g γ h γ 2g wh 2  2  p2 p1 V1  V2  hay: = + − Zh + + hwh (103) γ γ 2g  2g  Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .200
  6. Viếtph−ơngtrìnhBecnulichomặtcắt33v44,mặtchuẩnl33có: p V 2 p V 2 3 + 3 = Z + 4 + 4 + h γ 2g d γ 2g wd p p V 2 V 2 Suyra: 3 = 4 + Z + 4 + h − 3 (104) γ γ d 2g wd 2g Thay(103),(104)vo(101)tatìmđ−ợccộtápyêucầucủabơm: p − p V 2 −V 2 H = 4 1 + Z + Z + ∆Z + 4 1 + h + h γ d h 2g wd wh p − p V 2 −V 2 hay: H = 4 1 + Z + 4 1 + ∑h (105) γ 2g w Từđâytanhậnthấycộtápyêucầucủabơmcầnphảikhắcphụcđ−ợc: Độcaohìnhhọccủabơm(độchênhlệchmặtthoángchấtlỏngởbểchứavbể hút) Độchênhápsuấttrênmặtthoángởbểchứavbểhút Độchênhđộngnănggiữamặtthoángbểchứavbểhút Tổnthấtnăngl−ợngtrongốngđẩyvốnghút. Ph−ơngtrình(105)chotabiếtcộtápcủabơmlmviệctrongmộthệthống.Đó cũngchínhlcộtápcủahệthống.Tacũngcóthểviết: H=Ht+Hđ(106) p − p trongđó: H = 4 1 + Z Cộtáptĩnhcủahệthống. t γ V 2 −V 2 H = ∑ h + 4 1 Cộtápđộngcủahệthống. d w 2g Tr−ờnghợpápsuấttrênmặtthoángbểhútvbểchứađềubằngápsuấtkhíquyển vvậntốctrongốngđẩyvốnghútbằngnhautacó: H=Z+∑hw(107) Chúngtath−ờngdùngcôngthức(107)đểxácđịnhcộtáptínhtoán,khithiếtkế trạmbơm. 10.3.3.Côngsuấtvhiệusuất Công suất thuỷ lựcNtl(côngsuấthữuích)củabơmlcôngsuấtdùngđểtruyền trọngl−ợngcủal−ul−ợngQvớicộtápH: γ QH N = (Kw)(108) tl 1000 trongđó: γTrọngl−ợngriêngcủachấtlỏng(N/m3) Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .201
  7. QL−ul−ợngcủabơm(m3/S) HCộtáptonphầncủabơm(mH2O) CôngsuấtđòihỏitrêntrụccủabơmcầnphảilớnhơncôngsuấtthuỷlựcNtlvìbơm phảitiêuhaomộtphầnnăngl−ợngđểbùvocáctổnthấtthuỷlực,tổnthấtmasátgiữacác bộphậnlmviệccủabơm N γQH N = tl = []kw (109) η 1000η η 1Hệsốantonphụthuộcvotừngloạibơm,độngcơvcôngsuất lmviệc. ηtrHiệusuấttruyềntừđộngcơđếntrạmbơm. 10.3.4.Chiềucaohútchophépcủabơm.Hiệnt−ợngxâmthực Bấtkỳmộtloạibơmnokhilmviệccũngcóhaiquátrìnhhútvđẩychấtlỏng. Quátrìnhhútchấtlỏng,bơmphảitạođ−ợcđộchênhápsuấtnhấtđịnhgiữamiệnghútcủa bơmvmặtthoángbểhút. p − p H = 1 2 (1012) h γ Nếup1=pathìcộtáphútchínhbằngcộtápchânkhôngtạilốivocủabơm: p − p H = H = a 2 (1013) h ck γ Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .202
  8. Từ(93)cóthểviết: p − p V 2 H = a 2 = Z + 2 + h (1014) CK γ h 2g wh 2 Tanhậnthấycộtáphútcủabơmtuỳ 2 thuộcvotrịsốcủaápsuấttrênmặtthoáng củabểhútmápsuấtnycógiớihạnnhất h Z định. P 1 Trong tr−ờng hợp p = p , theo (10 1 1 a 1 14)khảnănghúttốiđacủabơmứngvớip2 p =0l:H =H = a =10mH O. h ckmax γ 2 Biết rằng áp suất khí quyển pa phụ thuộcvođộcaotạivịtríđósovớimặtn−ớc Hình102 biển(bảng101). Bảng101 Độ cao trên mặt biểnm 600 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1500 2000 p a 11,3 10,3 10,2 10,1 10,0 9,8 9,7 9,6 9,5 9,4 9,3 9,2 8,6 8,2 , m γ Thựctếthìcộtáphútlớnnhấtcủabơm(khip1=pa)khôngbaogiờđạtđ−ợcđến10 mH20vìápsuấttạimiệngvocủabơmkhôngthểbằng0đ−ợc.Khip2nhỏđếnmộtmức nođóbằngápsuấtbayhơiboho(pH)củachấtlỏngthìsẽgâyrahiệnt−ợngxâmthực trongbơm. TrịgiácủapHphụthuộcvonhiệtđộcủachấtlỏnglmviệc(bảng102) Bảng 102 Nhiệtđộ 5 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 toc p H , m 0,09 0,12 0,24 0,43 0,75 1,25 2,00 3,17 4,80 7,10 10,3 γ 3 Vậyđiềukiệnđểchobơmlmviệcđ−ợcl: v 2 p − p H = Z + 2 + h < H = a H (1015) h h 2g wh CK max γ Từđótaxácđịnhđ−ợcchiềucaohútchophép([Zh])củabơml Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .203
  9.  2  pa  pH v2  []Zh = −  + + hwh + ∆h (1016) γ  γ 2g  ởđây:∆hcộtápchốngxâmthựcđ−ợcxácđịnhbằngthựcnghiệm. Trongtr−ờnghợpquanhệ(1015)khôngthoảmn(nghĩalp2≤pH),sẽxảyrahiện t−ợngchấtlỏngbắtđầubayhơi,giánđoạndòngchảyvbơmkhônglmviệcđ−ợc.Hiện t−ợngđógọichunglhiệnt−ợngxâmthực. Sựxâmthựclquátrìnhhiệnt−ợngphứctạpxảyratrongbơm: Sựbayhơivhotanhơitrongchấtlỏngởtấtcảcácvùngcóápsuấtbằnghay nhỏhơnápsuấtbayhơiboho. Sựtăngcaotứcthờitốcđộchuyểnđộngcủachấtlỏngtạichỗgâynênsựbayhơi vlmchấtlỏngchuyểnđộnghỗnđộn. Ngừngtụnhữngbọthơin−ớcchảytrongdòngchấtlỏngởvùngcóápsuấtcao.Sự ngừngtụbọthơin−ớclmgiảmđộtngộtthểtíchvgâyravađậpthuỷlựctrongnhững vùngcựcnhỏ,pháhoạicơhọcbộphậnlmviệccủamáybơm. Sựănmònhoáhọckimloạitrongvùngxâmthựcbằngôxycủakhôngkhí,sinhra từchấtlỏng,khinóđiquavùngcóápsuấtthấp. Sựănmòntácdụngđồngthờivớipháhoạicơhọclmgiảmđộbềncácchitiếtcủa bơmbằngkimloại. Sựxâmthựclmgiảmhiệusuất,cộtáp,năngsuấtbơmvdẫnđếnbơmkhônglm việcđ−ợc. Đểngănngừahiệnt−ợngxâmthực,nângcaochiềucaohútchophépcủabơm,từ (1016)tanhậnthấychiềucaohútcủabơmgiảmnếu: Hạthấpápsuấttrênmặtthoángcủachấtlỏngtrongbểhút. Tăngcaoápsuấtbayhơibohodotăngnhiệtđộchấtlỏnghút Tăngvậntốcchấtlỏngchỗđivobánhcôngtác. Tăngcộtápchốngxâmthực. 10.4. ví dụ – bài tập Vídụ101: Mộtbơmcánhcóđ−ờngkínhốnghútd1=80mmvđ−ờngkínhốngđẩyd2=60 mm.Khikhảonghiệmbơmtađođ−ợccácthôngsố: p - ápsuấtcửara ra = 12 8, m γ p - Chânkhôngởcửavo 1ck = 3 m ; γ - Khoảngcáchgiữamiệngvovmiệngracủabơmh=8cm; - ápkếđặtcaohơnmiệngraa=12cm; Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .204
  10. - L−ul−ợngcủabơmQ=10l/s; - MômenquaytrêntrụcbơmM=10Nm; - Sốvòngquaycủabơmn=2000vg/ph. Xácđịnhcộtáp,côngsuấttrêntrụcvhiệusuấtcủabơm. Giải: - Xácđịnhcộtápcủabơm: p − p α v2 −α v2 H = 2 1 + 2 2 1 1 + z − z γ 2g 2 1 p p ápsuấtởmiệngra: 2 = ra + a γ γ p 2 = 12 8, + 0,12 = 12,92 m γ p  p γ  ápsuấtởmiệngvo: 1 = − 1ck −( h + a ) kk  γ  γ γ n  ở đâytrọngl−ợngriêngcủakhôngkhíγkkrấtbésovớitrọngl−ợngriêngcủa γ kk n−ớcγn,nêntabỏquađạil−ợng( h + a ) γ n p p 1 = − 1ck = −3 m γ γ Hiệuđộngnăng:     v2 − v2 Q2 1 1 102.10−6 16  1 1  2 1 =  −  = .  −  = 0,44 m 2g 2g  π 2d 4 π 2d 4  2.9,81 π 2  6 4.10−8 84.10−8   2 1   16 16  Cộtáp: H=12,92+3+0,44+0,08=16,44m - Xácđịnhcôngsuấttrêntrục: πn π 2000 N=Mω;ω = = = 209 s/1 30 30 N=10.209=2090Nm/s=2,09kW - Xácđịnhhiệusuấtcủabơm: γQH 1000.10−2.16,44 η = = = 0,77 = 77%. 102N 102.2,09 Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .205
  11. Vídụ102: Mộtmáybơmlấyn−ớctừgiếng vớil−ul−ợngQ=50l/s.N−ớccónhiệt độ200C.XácđịnhchiềucaolớnnhấtZh tính từ mặt n−ớc đến trục máy bơm 2 (hìnhvẽ)nếuápsuấttr−ớcmáybơmp2 =0,3.105Pa.Trênđ−ờngốnghútbằng 2 gangcóđ−ờngkínhd=0,25mvchiều h Z dil=50mcómộtl−ớichắnrác,khuỷu P1 ngoặtêmvớibánkínhR=0,5mvmột 1 1 khoáđiềuchỉnhđ−ợcmở45%. Giải: Taviếtph−ơngtrìnhBecnulicho2mặtcắt11v22: ρv2 ρv2 1 + p + ρgz = 2 + p + ρgz + ∆p 2 1 1 2 2 2 Trongđó: v1vậntốctrênmặtthoáng; v2vậntốctrungbìnhtrongốnghút; p1ápsuấtkhíquyển; ∆ptổnthấtápsuấttổngcộng(chiềudivcụcbộ). Vìz1=0;v1≈0,taxemmặtcắt11lmặtchuẩn,tacó: ρv2 p = 2 + p + ρgZ + ∆p 1 2 2 h Chiềucaođặtbơmtínhtừmặtn−ớctronggiếng: p − p v2 ∆p Z = 1 2 − 2 − h ρg 2g ρg Vậntốctrungbìnhtrongốnghút: 4Q 4.5.10−2 v2 = = = 1,02 m s/ πd 2 3,14.0,252 Tổngtổnthấtápsuất: l v2 v2  l  v2 ∆p = λ ρ 2 + ∑ζρ 2 = λ + ∑ζ ρ 2 d 2 2  d  2 Trongđó:∑ζ=ζv+ζng+ζk Trabảngtrongphụlụctacó: ζv=5Hệsốsứccảncụcbộkhivoốnghút; ζng=2,64Hệsốsứccảncụcbộtạichỗngoặtêm; Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .206
  12. ζk=5Hệsốsứccảncụcbộcủakhoá; λ=0,0278 Vậytacó:  l  v2 ∆p = h ρg = λ +ζ +ζ +ζ ρ 2 = w  d v ng k  2  50  1,022 =  ,0 0278 + 5 + 2,64 + 5998 2, = 0,91.104 Pa  0,25  2 105 (1− 3,0 ) 1,022 0,91.104 Suyra: Z = − − = 2,6 m h 998 8,9.2, 8,9.2 998 8,9.2, Vậychiềucaođặtbơmkhôngđ−ợcquá6,2m. Bitập101: Bơmlytâmđặtvớiđộcaohút[z]=3,795m.Tổnthấttrongốnghút∑hwh=1,505 p m.ápsuấtởmiệngra 2 = 74 7, m . γ Xácđịnhcộtápcủabơmvtổnthấttrongđ−ờngốngđẩy.Biếtđộcaogiữahaibể chứaHT=68m;đ−ờngkínhốnghútvđẩybằngnhau. Đápsố:H=80m;∑hwđ=10,495m Bitập102: Xácđịnhchiềucaohútchophépcủabơmlytâm,cól−ul−ợngQ=60m3/h(không tínhnăngl−ợngdựtrữxâmthực),ởnhiệtđộn−ớc300Cv800C.ápsuấtkhíquyểnbằng 760mmcộtthuỷngân.Đ−ờngkínhốnghútds=100mm,tổnghệsốcảntrongốnghút Σζ=8,4. Đápsố:hs1=7,74m;hs2=3,34m Câuhỏiôntậpch−ơngX 1. Côngdụngvphânloạimáythuỷkhí. 2. Cácthôngsốcơbảncủamáythuỷkhí. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .207
  13. Ch−ơngXI BƠMLYTÂM 11.1.KHÁIniệmchung Bơmlytâmthuộcloạibơmcánhdẫnđ−ợcsửdụngrộngridocónhững−uđiểm sau: Cấutạođơngiảnvchắcchắn,tháolắptiệnlợi,trọngl−ợngkíchth−ớckhônglớn khicónăngsuấtlớn,diệntíchđặtmáykhônglớnvnềnmáyđơngiản. Nốitrựctiếpvớiđộngcơđiệnhoặctuốcbinhơithíchứngvớikíchth−ớccủatấtcả trạmbơmvnângcaohiệusuấtcủaliênhợpbơm. Khởiđộngbơmnhanhvđiềuchỉnhđơngiảntrongkhoảngl−ul−ợnglớn. Truyềnn−ớcđềuvliêntục.Cóthểbơmđ−ợcnhiềuloạichấtlỏngkhácnhau,hỗn hợpchấtlỏngvchấtrắn. Giáthnht−ơngđốirẻ,sửdụngđơngiản,tiệnlợi. Xétsơđồkếtcấucuảmộtbơmlytâmđơngiản(Hình111). 3 4 2 1 6 6 7 8 Hình111.NguyênlýcấutạobơmLytâm Bộphậncơbảnvquantrọngnhấtlbánhcôngtác1đặttrêntrục2. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .208
  14. Bánhcôngtácgồmcónhữngbảnláuốncongđặttrongbuồngxoắncốđịnh.ởđầu bộphậndẫnh−ớngvo3cóốnghút5cólắpvanmộtchiều7vl−ớichắnrác8.ởbộphận dẫnh−ớngracủabuồngxoắn4cóốngđẩy6. Tr−ớckhikhởiđộngbơm,phảiđổđầychấtlỏngvobơm(mồibơm)khibơmlm việcbánhcôngtácquay,cácphầntửchấtlỏngởtrongrnhcủabánhcôngtácd−ớiảnh h−ởngcủalựclytâmbịdồntừtrongrangoi,chuyểnđộngtheomángdẫnvđivoống đẩyvớiápsuấtcaohơn.Đồngthờilốivocủabánhcôngtáctạonênmộtvùngcóchân khôngvd−ớitácdụngcủaápsuấttrongbểchứalớnhơnápsuấtởlốivocủabơm,chất lỏngởbểhútliêntụcbịđẩyvobơmtheoốnghút.Quátrìnhhútvđẩycủabơmlquá trìnhliêntục,tạonêndòngchảyliêntụcquabơm. Đểtiệnchoviệcthiếtkế,chếtạovsửdụng,bơmđ−ợcphânloạinh−sau: Phânloạitheocộtápcủabơm: Bơmcộtápthấp:H 60mcộtn−ớc. Phânloạitheosốl−ợngbánhcôngtáclắpnốitiếptrongbơm: Bơmmộtcấp(mộtbánhcôngtác):cộtápcủabơmhạnchế(≤10mcộtn−ớc)bởi sốvòngquayvsứcbềnvậtliệucánhdẫn. Bơmnhiềucấp:gồm2haynhiềubánhcôngtácmắcnốitiếpnhằmnângcaocột ápcủabơm. Phânloạitheocáchdẫnchấtlỏngvobánhcôngtác: Bơmmộtmiệnghútbơmcóbánhcôngtáchútchấtlỏngtừ1phía(còngọil bơmCongxon).Cáchhútnyl−ul−ợnghạnchế,phátsinhlựcdọctrục. BơmhaimiệnghútBơmcóbánhcôngtáchútchấtlỏngtừhaiphía,cáchhútny l−ul−ợngbơmtănggấpđôi,khônggâylựch−ớngtrục,bơmlmviệcổnđịnh,bề vữnghơn. Ngoi ra còn phân loại theo sự bố trí của trục bơm: bơm trục ngang, bơm trục đứng.Theođiềukiệnchảycủachấtlỏngvobơm:loạicócơcấudẫnh−ớngvkhôngcócơ cấudẫnh−ớng 11.2.Lýthuyếtcơbảnvềbơmlytâm 11.2.1.Ph−ơngtrìnhcơbảncủabơmlytâm Đểthiếtlậpđ−ợcph−ơngtrìnhcơbảncủabơm,tagiảthiếtkhibơmlmviệckhông cótổnthấtthuỷlựcvbánhcôngtáccóvôsốbảnlá.Điềuđóchophéptaxemdòngchảy trongbánhcôngtácgồmnhữngdòngnguyêntốvtốcđộcủanhữngchấtđiểmtrênbềmặt dòngnguyêntốđ−ợcxácđịnhnh−nhau. ứngdụngph−ơngtrìnhmômenđộngl−ợng(đđềcậpđếnởCh−ơngIV)Đốivới bơmtacóbiểuthứcmômenquaycủatrục(Hình112): Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .209
  15. u2 C2 α2 β 2 w1 C1 w 2 C1 β2 D o α = 90 w1 1 1 D 2 u1 o α1 =90 β1 u1 Hình112 M=ρQT(c2l2c1l1)=ρQT(C2R2cosα2C1R1cosα1) Côngsuấttrêntrụccủabánhcôngtác:N=Mω;ωvậntốcgóc. Côngsuấtthuỷlực:Ntl=γQHT;HTCộtáplýthuyết. Vìbỏquatổnthấtthuỷlực:N=Ntl,nghĩalρgQTHT=Mω C R cosα − C R cosα Suyra: H = 2 2 2 1 1 1 ω T g Vì:ωR1=u1;ωR2=u2vậntốctheochiềuquay ϕcosα1=C1u;C2cosα2=C2uThnhphầnvậntốctuyệtđốichiếutheoph−ơngu,nên: u C − u C H = 2 2u 1 u1 (111) T g Đól ph−ơng trình cơ bản của bơm ly tâmhaycòngọi lph−ơngtrìnhƠlecủa bơm. → → o TrongcácbơmlytâmhiệnđạiC1 ⊥ u1 → α1 = 90 → C u1 = 0 (đểcộtápcủa bơmcólợinhất)nêntacó: u C H = 2 2u (112) T g Xétph−ơngtrình(112)tathấycộtápcủabơmcnglớnkhitốcđộquayvnhngoi củabánhcôngtáccnglớnvhìnhchiếucủatốcđộtuyệtđốitrênph−ơngtốcđộquay cnglớn(α2nhỏ,β2lớn). Cộtápthựctếcủabơmlytâmnhỏhơncộtáplýthuyếtdo2nguyênnhân: Dotổnthấtthuỷlựctrongbơm;Docósốbảnlánhấtđịnhnênkhôngphảitấtcảcác chấtđiểmcủachấtlỏngđềuchuyểnđộngbằngnhau. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .210
  16. Nólmgiảmtốcđộtuyệtđốihayhìnhchiếucủatốcđộtuyệtđốitrênph−ơngtốc độquay. Vậyph−ơngtrìnhđểtínhcộtápthựctếcủabơmcódạng. u C H = Kη 2 2u t g Trongđó:HCộtáptonphầncủabơm ηtHiệusuấtthuỷlựccủabơm,phụthuộcvocấutạobơm,chấtl−ợngchếtạo cácchitiếtbơmvkíchth−ớcbơm. KHệsốcótínhđếnsốbảnlánhấtđịnh. 11.2.2.ảnhh−ởngcủakếtcấucánhdẫnđếncộtápcủabơmlytâm Kết cấucủa bánh công tácnóichungvcánhdẫnnóiriêngcóảnhh−ởngquyết địnhđếncộtápcủabơmlytâm.Hìnhdạngbốtríkếtcấucủacánhdẫnchủyếuphụthuộc vogócβ1(gócvo)vβ2(gócra). ảnhh−ởngcủaβ1: Gócβ1biểuthịph−ơngcủavậntốct−ơngđốiởlốivocủabánhcôngtác.Nh−ta o đbiết,tr−ờnghợpcólợinhấtvềcộtápcủabơmlα1=90 ,dođóβ1chỉphụthuộcvou1 vC1(Hình112): C1 tgβ1 = u1 Theo(112)thìgócvoβ1khôngảnhh−ởngtrựctiếpđếncộtápcủabơm.Nh−ng nếutrịsốgócβ1khôngthíchhợpthìsẽgâyvađậpdòngchảyvớicánhdẫnởlốivobánh o côngtác,ảnhh−ởngxấuđếnhiệusuất,cộtápcủabơm(th−ờngβ1≈15ữ30 ). ảnhh−ởngcủaβ2: Góc β2 biểu thị ph−ơng của vận tốc ở lối ra của bánh công tác (Hình 112). Lý thuyếtvthựcnghiệmchứngtỏgócβ2cóảnhh−ởngtrựctiếpđếnph−ơngvtrịsốcác thnhphầnvậntốccủadòngchảytrongmángdẫn,dođócóảnhh−ởngquyếtđịnhđếncột áptonphầnHTvcáccộtápthnhphầnHt,Hđcủabơm. Tuỳtheotrịsốcủaβ2,bánhcôngtáccóbacáchbốtrícánhdẫnsauđây: o β2 90 Cánhdẫncongvềphíatr−ớc(Hình113c) Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .211
  17. a) C b) c) 2 W2 C W 2 2 C U β 2 W2 2 β2 2 u Cu2 2 β2 Cu W Cu2 = u2 W 2 C 1 C 1 W 1 1 C1 u 1 U1 U 1 o o o β2 90 2 Hình113.ảnhh−ởngβββ2đếnkếtcấubảnlábơmLytâm Từ(112)taxácđịnhtrịsốcộtápđộngcủabơmtheocôngthức: C 2 − C 2 H = 2 1 (113) d 2g trongđó:C1vC2tốcđộtuyệtđốicủachấtlỏngvovrakhỏibánhcôngtác. Trongkếtcấucủabơm,th−ờngthiếtkếsaochoC1=C2r. Ph−ơngtrình(113)đ−ợcviếtlạinh−sau: C 2 − C 2 C 2 H = 2 r2 = 2u d 2g 2g Mcộtáptonphầncủabơmtừ(112)códạng: u C H = 2 2u T g o 2 Nếuβ2 90 thìC2u>u2dođóC2u >C2uu2 C 2 1 C u 2u > 2u 2 2g 2 g Hđ>1/2HT(cộtápđộnghọclớnhơnmộtnửacộtáptonphần) Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .212
  18. Nhiệmvụcủabơmltạothnhcộtáptĩnhhọcđểtruyềnn−ớcđixahoặclêncao. o Vìvậybánhcôngtáccủabơmlytâmcócánhdẫncongvềphíasau(Nếuβ2<90 )cólợi hơnvềcộtáptĩnhhọc.Tuynhiêntrịsốβ2xácđịnhtrongmộtgiớihạnnhấtđịnh(β2=15ữ 30o). 11.3.ứngdụngluậtt−ơngtựtrongbơmlytâm 11.3.1.Địnhluậtt−ơngtự Haimáybơmt−ơngtựphảithoảmncáctiêuchuẩnt−ơngtựsauđây: T−ơngtựhìnhhọclhaimáybơmphảiđồngdạng,nghĩalcácgócbốtrícánh dẫnphảibằngnhauvcáckíchth−ớct−ơngứngphảitỷlệvớinhau. T−ơngtựđộnghọclcáctamgiácvậntốct−ơngứngcủachấtlỏngchảytrong2 bánhcôngtáccủa2máybơmphảiđồngdạng,nghĩaltỷlệgiữacácvậntốct−ơngứng phảibằngnhau. Tathấyrằngnhữngbánhcôngtáct−ơngtựcóđ−ờngkínhD1vD2vớisốvòng quayn1vn2tạonêncộtápH1vH2. Từph−ơngtrìnhcơbảncủabơmlytâm(xácđịnhcộtáp)vcôngthứcxácđịnhl−u l−ợngcủabơm,taxácđịnhđ−ợccácquanhệt−ơngtựcủal−ul−ợngcậtápvcôngsuấtkhi sốvòngquayvđ−ờngkínhbánhcôngtáccủa2bơmkhácnhau: 3 Q1 n1D1 = 3 (114) 'Q 2 n2D2  2 H1 n1D1 =   (115) H2  n2D2   3 5 N1 n1 D1 =     (116) N2  n2   D2  Cácquanhệ(114),(115),(116)thểhiệnnộidungcủađịnhluậtt−ơngtựcủabơm lytâm. Dựavođịnhluậtt−ơngtựtacóthểtínhtoánvớiđộchínhxáccaonhữngthôngsố cơ bản của bơm thiết kế, nếu biết thông số của bơm t−ơng tự v nghiên cứu bằng thực nghiệmloạibơmmớitrênmôhìnhnhỏlmgiảmnhẹcôngviệcvtăngthêmsựhonchỉnh cấutạobơm. Tuynhiênđịnhluậtt−ơngtựchỉứngdụngtrongtr−ờnghợpkíchth−ớccủabơm khôngkhácnhauquá2đến3lầnvbơmlmviệcvớicùngmộtloạichấtlỏng. 11.3.2.Sốvòngquayđặctr−ngnS Sốvòngquayđặctr−nglsốvòngquaycủabánhcôngtácbơmlytâm,cócácchi tiếtmáyt−ơngtựhìnhhọcvớibánhcôngtáccủabơmnghiêncứu,cól−ul−ợngQ=75l/s vcộtápH=1mcộtn−ớc,côngsuấtN=0,736kW=1mlực. Dùngđịnhluậtt−ơngtựtacó: Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .213
  19. 1 n 2 D 2 ,0 075 n D 3 = S S va = S S H n2 D2 Q nD3 DSvnSlđ−ờngkínhbánhcôngtácvsốvòngquaybơmcól−ul−ợngQ=75l/s, cộtH=1mcộtn−ớc. Từhaibiểuthứctrêntatínhđ−ợc D 2 n2 D 3 n3 S = ⇒ S = D2 n 2H D3 3 S 3 2 nS H ,0 075 n n3 n2 v: = S = 3 /3 2 2 /3 2 Q nnS H nS H n Q Rútra: n = 3,65 (117) S H /3 4 Xétph−ơngtrình(117)tathấysốvòngquayđặctr−ngkhôngphụthuộcvoloại chấtlỏng.Nh−vậytacóthểxácđịnhđ−ợcsốvòngquayđặctr−ngcủabấtkỳloạibơm no,nếubiếtđ−ợcnăngsuất,cộtápcủabơmứngvớisốvòngquayn. Dùngkháiniệmvềsốvòngquayđặctr−ng,tacóthể: Thnhlậpsựphânloạithuỷlựcbơm; Sosánhnhữngloạibánhcôngtáckhácnhaucủabơmlytâm; Nghiêncứunhữngbơmlớntrênmôhìnhnhỏ; Chọnbơmtiệnlợinhấtkhibiếtnăngsuấtvcộtáp. 11.3.3.Sựliênhệgiữal−ul−ợng,cộtápvớisốvòngquaycủabơmlytâm Tađbiếttrongmộtbơmlytâmkhisốvòngquaylmviệc(n)củabơmthayđổithì cácthôngsốlmviệckháccủabơmQ,H,Ncũngthayđổitheo.Thựcnghiệmchứngtỏ rằngkhimộtbơmlytâmlmviệcvớisốvòngquaynthayđổiít(d−ới50%sovớinđịnh mức)thìhiệusuấtcủabơmηthayđổiítcóthểxemη=const.Mặtkháccácvậntốcđềutỷ lệvớisốvòngquaynêncáctamgiácvậntốcsẽđồngdạngvớinhau.Dođócácchếđộlm việckhácnhaucủamộtbơmkhisốvòngquaynthayđổiít,xemnh−cáctr−ờnghợpt−ơng tự. ứngdụngcáccôngthứcxácđịnhl−ul−ợngQvcộtápHcủabơmlytâm: Q=πDbC2rηV Ku C cosα η H = 2 2 2 t g GọiH1,Q1,N1lcộtáp,l−ul−ợngvcôngsuấtứngvớisốvòngquayn1; H2,Q2,N2lcộtáp,l−ul−ợngvcôngsuấtứngvớisốvòngquayn2; Taxácđịnhđ−ợccácquanhệtỷlệgiữal−ul−ợng,cộtápvcôngsuấtvớisốvòng quaycủabơmlytâmnh−sau: Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .214
  20. Q n 1 = 1 (118) Q2 n2  2 H1 n1 =   (119) H 2  n2   3 N1 n1 =   (1110) N2  n2  11.3.4.Xácđịnhđiểmlmviệcvđ−ờngđặctínhkhichếđộlmviệccủabơm thayđổi a)Vẽđ−ờngđặctínhmớicủabơmkhisốvòngquaylmviệcthayđổi:Biếtđ−ờng đặctínhlmviệcH=ƒ(Q)vớisốvòngquayn(Hình114)ứngvớiđiểmlmviệcA1(H1, Q1),dùngcôngthức(118)(119)cóthểtínhđ−ợcH’1,Q’1ứngvớiđiểmlmviệcA’1(H’1, Q’1)khisốvòngquaycủabơmn’≠n.  'n 2 'H = H   1 1 n   'n  'Q = Q   1 1 n  Cũngt−ơngtựnh−vậyđốivớicácđiểmkhácA2,A3, ,Aitrênđ−ờngđặctínhH= ƒ(Q)tacóthểtìmracácđiểmt−ơngứngA’2,A’3, ,A’i.Vtacóthểvẽđ−ợcđ−ờngđặc tínhmớicủabơmH=ƒ’(Q)ứngvớisốvòngquaylmviệcn’củabơm. H H H=f(Q) A 3 A H=f H 2 '(Q) =f'(Q) A' H 3 =f(Q) A H A H'1 ' 1 A' 1 1 2 A 1 n H' H ' 1 A' 1 1 n O O Q Q' Q' Q Q 1 1 Q 1 1 Hình114.Hình115. b)Vẽđ−ờngbiểudiễnnhữngđiểmlmviệct−ơngtự(đ−ờngcùnghiệusuất)từcác quanhệt−ơngtự(118)(119)tacóthểviết: Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .215
  21.  2 H1  Q1  H1 'H 1 =   hoặc 2 = 2 = const 'H 1  'Q 1  Q1 'Q 1 Nh−vậycácđiểmlmviệcA1,A’1, ứngvớicáccặptrịsốH1,Q1;H’1,Q’1; biểudiễnnhữngchếđộlmviệct−ơngtự.Cácđiểmlmviệct−ơngtựbiểuthịquanhệbậc 2giữal−ul−ợngvcộtápQuyluậtParabol:H=KQ2(Khằngsố).Đ−ờngcongnyl đ−ờngbiểudiễncácđiểmlmviệccóhiệusuấtbằngnhaugọilđ−ờngcùnghiệusuất. c)Xácđịnhsốvòngquaylmviệccủabơmứngvớimộtđiểmlmviệcchotr−ớc. Chẳnghạncầnxácđịnhsốvòngquayn’cóđ−ờngđặctínhlmviệcđiquađiểm A’1(H’1,Q’1)khôngnằmtrênđ−ờngđặctínhchotr−ớcH=ƒ(Q)ứngvớisốvòngquayn. Muốnvậy,tr−ớchếttaphảixácđịnhđ−ờngcongcùnghiệusuấtbiểudiễncác điểmlmviệct−ơngtựvớiđiểmA’1(H’1,Q’1). 2 'H 1 Nh−vậycóH’1=KQ’1 hay K = 2 'Q 1 2 KhibiếtKrồi,vẽđ−ờngH=KQ điquađiểmchotr−ớcA’1cắtH=ƒ(Q)tạiđiểm A1(Hình115)đóchínhlđiểmlmviệct−ơngtựvớiđiểmA’1.Khibiếtđ−ợcđiểmA1(H1, Q1)từquanhệt−ơngtự(118),hoặc(119)tacóthểxácđịnhđ−ợcsốvòngquayn’: 'Q 'H n ' = 1 n hoặc n ' = n 1 Q1 H1 *Chú ý: bơm có thể lm việc với số vòng quay giảm, nh−ng tăng số vòng quay trongtr−ờnghợpcầnphảitheoquiđịnhcủanhmáychếtạo. 11.4.Đ−ờngđặctínhcủabơmlytâm CácquanhệH=ƒ1(Q);N=ƒ2(Q);η=ƒ3(Q)biểuthịd−ớidạngđồthịgọilcác đ−ờngđặctínhcủabơm. Có2ph−ơngphápxâydựngcácđ−ờngđặctính:bằnglýthuyếtvthựcnghiệm. 11.4.1.Đ−ờngđặctínhlmviệc(n=const) aĐ−ờngđặctínhlýthuyết: Từph−ơngtrìnhcơbản,tacóthểxâydựngđ−ờngđặctínhlýthuyếtcủabơm. u C H = 2 2u T g Xéttamgiácvậntốc(Hình114)tacó: C2u=u2C2rcotgβ2 QT Mặtkhác:C2u = πD2b2ϕ2 Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .216
  22. ϕ2Hệsốtínhđếnsựgiớihạnmặtcắtđiradocócáccánhdẫn(ϕ2 0,tacóđ−ờngAD o Nếuβ2=90 thìcotgβ2=0,tacóđ−ờngAC o Nếuβ2 90 ( β 2 H T u2 HT( β = 90o ) A 2 C β2 A' 2 H W T ( β A" 2 < 9 o 0 ) C D 2m D' C2 2u α2 C DII DIII O Q Hình116.Hình117. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .217
  23. Khikểđếncácloạitổnthấtcơhọcvl−ul−ợngthìđ−ờngđặctínhA’’D’’’thấphơn mộtchútsovớiA’D’’.Đ−ờngA’’D’’’chínhlđ−ờngđặctínhcơbảntínhtoáncủabơmly tâm. Cáchxâydựngđ−ờngđặctínhbằngtínhtoánrấtphứctạpvìviệcđánhgiáchính xáccácloạitổnthấtcủabơmhiệnnaycòngặpnhiềukhókhăn.Bởivậytrongkỹthuật th−ờngxâydựngcácđ−ờngđặctínhbằngcácsốliệuđođ−ợckhikhảonghiệmtrêncác máycụthểđ−ờngđặctínhthựcnghiệm. bĐ−ờngđặctínhthựcnghiệm. Muốnxâydựngcácđ−ờngđặctínhthựcnghiệmcủabơmlytâmthìphảichobơm lmviệctrongmộthệthốngthínghiệm(Hình118). Trìnhtựkhảonghiệmnh−sau: Đầutiênmởkhoá2,chobơmlmviệcchođếnkhisốvòngquaycủatrụcbơmđạt tớitrịsốyêucầu,trongkhiđókhoá5vẫnđóng(Q=0).Từcáctrịsốđođ−ợclúcnyởáp kếvchânkhôngkếtaxácđịnhđ−ợccộtápHcủabơmởchếđộ“khôngtải”. Sauđómởdầnkhoá5đểtăngl−ul−ợngcủabơm(trongkhin=const).ứngvớimỗi vịtrímởcủakhoá5ứngvớimỗitrịsốl−ul−ợngQ,taxácđịnhđ−ợccáctrịsốcộtápH, côngsuấtcủađộngcơNđct−ơngứng. Trìnhtựthínghiệmcũngcóthểtiếnhnhng−ợclạitừchếđộlmviệccóQlớn nhất,sauđógiảmdần(bằngcáchđóngdầnkhoá5)chođếnchếđộ“khôngtải”(Q=0). TạimỗiđiểmlmviệcứngvớiQ,Hnhấtđịnhtaxácđịnhđ−ợccôngsuấtthuỷlực củabơm(Ntl)t−ơngứng.Sosánhcôngsuấtthuỷlựcvớicôngsuấtđođ−ợctrêntrụcbơmta xácđịnhđ−ợchiệusuấtcủabơmη. Nh−vậytừcácsốliệuthínghiệm,tacóthểxâydựngđ−ợccácđ−ờngđặctínhthực nghiệmcủabơmHQ,NQ,ηQ(Hình119). Các đ−ờng đặc tính thực nghiệm nói chung không trùng với đ−ờng đặc tính lý thuyếtđốivớimộtbơmcụthể.Điềuđócóthểlýgiảiltronglýthuyếttínhtoánkhôngthể đánhgiáhontonchínhxáccácloạitổnthấttrongbơmsovớithựctế. H,N η H ~ Q 4 5 Q A N ~ C y η ~ Q 2 3 1 O Q Hình118.Hình119. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .218
  24. Cácđ−ờngđặctínhthựcnghiệmtrênth−ờngđ−ợcghitrongcáctiliệukỹthuậtcủa bơm.Đốivớibơmlytâm,th−ờngcóthêmđ−ờngbiểudiễnquanhệđộchânkhônghútcho phépvớil−ul−ợng[HcK]=ƒ(Q). 11.4.2.Đ−ờngđặctínhtổnghợp(n=var) Đểxácđịnhđ−ợcnhanhchóngcácthôngsốQ,η,Ncủabơmthayđổinh−thếno khisốvòngquaylmviệccủabơmthayđổi,ng−ờitaxâydựngđ−ờngđặctínhtổnghợp củabơm(Hình1110). Đ−ờngđặctínhtổnghợpcủabơmchínhlđ−ờngbiểudiễnquanhệQHvớicác sốvòngquaylmviệccủabơmkhácnhau,trênđócácđiểmlmviệccùnghiệusuấtđ−ợc nốivớinhauthnhnhữngđ−ờngcong,gọilđ−ờngcùnghiệusuất. H (m) 50 % 5 % 0 97 5 6 N 2 9 = 7 0 70 H % 04 n 7 n =1 75 (m) 1 6 (KW) % η 8 40 3 =960 8 n 78 % 5 3 0 8 88 75 η 30 n4= 79 800 % n3= 0 15 30 2520 1 7 n= 8 20 % n =7 9 20 2 7 % 640 0 5 n1= 6 7 E 10 10 20 n=1980 20 0 =25 100 200 300 Q N-n η =2925 80 -n N 1425 70 n 5 10 6 = n n 10 60 n n 4 n 4 = 5 = 0 2 = 3 8 9 n =1230 1 = = 8 6 7 8 0 0 0 6 2 0 51 4 0 0 =1 40 0 N-n 25 =14 N-n 0 0 20 0 10 20 Q(l/s) 0 20 40 60 80 Q m3 / h 0 100 200 300 Q(l/s) Hình1110.Hình1111 Đểxâydựngđ−ờngđặctínhtổnghợp,cầnphảicócácđ−ờngđặctínhlmviệcứng vớinhiềusốvòngquaykhácnhaucủabơm.Trênhình1111biểuthịcácđ−ờngđặctínhH Q,ηQứngvớinhiềusốvòngquay. Căncứvođ−ờngđặctínhtổnghợpcủabơmlytâm,tacóthểchọnchếđộlmviệc thíchhợpnhấttrongkhiđiềuchỉnhbơm,xácđịnhđ−ợckhảnănglmviệccủabơmkhi chọnmuabơm. 11.5.Điểmlmviệc,điềuchỉnhbơm 11.5.1.Điểmlmviệc Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .219
  25. Bơmbaogiờcũnglmviệctrongmộthệthốngđ−ờngốngcụthểnođấy.Dođóta cầnphảixácđịnhchếđộlmviệccủabơm.Theo(107)cóthểxácđịnhđ−ợccộtápcủa bơmlmviệctrongmộthệthống(Đócũngchínhlcộtápcủahệthống): H=Z+∑hw trongđó: ZĐộcaohìnhhọccủabơm;∑hwTổnthấtnăngl−ợngtrongốnghútvốngđẩycủa bơm.Nh−đbiếttrongthuỷlực∑hwphụthuộcvođ−ờngkính,chiềudiốngdẫn,l−u l−ợngtruyềntrongốngdẫn,vậtliệuvtrạngtháiốngdẫn. 2 ∑hw=AQ trongđó:Ahệsốtổnthấtphụthuộcvocácyếutốđnóiởtrên. Ql−ul−ợngcủabơm. Dođócóthểviết: H,m 2 H~Q H=Z+AQ (1111) N, KW A Đ−ờngbiểudiễnquanhệ(11 η% H 11) gọi l đ−ờng đặc tính ống dẫn A (đ−ờng đặc tính l−ới) trong hệ thống bơmvớiđiềukiệnchotr−ớc.Vẽđồthị C đ−ờngđặctínhốngdẫnlêncùngđồthị N đ−ờng đặc tính lm việc của bơm A ~Q (Hình1112).Giaođiểmcủa2đ−ờng N η đặc tính (của bơm v của hệ thống A HO đ−ờngống)chínhlđiểmlmviệccủa Q ~ bơmlytâm(điểmAtrênhình1112). η Tạiđóbơmlmviệcổnđịnhvìcộtáp “đẩy”của bơm bằng cột áp “cản” của QA hệthống(xemthêm[6],[7],[10]). O Q, l/s Hình1112 ĐiểmAchotabiếtnhữngthôngsốbiểuthịchếđộlmviệccủabơm(l−ul−ợngQA, cộtápHA,côngsuấtNAvhiệusuấtηAcủabơm). 11.5.2.Điềuchỉnhbơm Điều chỉnhbơmsang chế độlm việc khácnghĩalthayđổiđiểmlmviệccủa bơmtheomộtyêucầunođó.Cónhiềuph−ơngphápđiềuchỉnh. aĐiềuchỉnhbằngkhoá Nộidungcủaph−ơngphápnyltạonênsựthayđổiđ−ờngđặctínhl−ớibằngcách điềuchỉnhkhoáởốngđẩyđểthayđổil−ul−ợngQcủahệthống(khôngđiềuchỉnhkhoáở ốnghútvìcóthểgâynênhiệnt−ợngxâmthựctrongbơm). Trênhình113:KhimởkhoáhontoncóđiểmlmviệcA(HA,QA). Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .220
  26. H H ξB ξ B A H B B A HB HA HA A Q Q QA Q Q Q B A QB Q Hình1113.Hình1114. Khiđóngbớtkhoálạithìtổnthấtkhoásẽtănglên(ξA→ξB)l−ul−ợngcủahệthống giảmđi,nghĩalđ−ờngđặctínhl−ớisẽthayđổi(dốchơn),trongkhiđóđ−ờngđặctính bơmvẫnkhôngđổivnh−vậyđiểmlmviệcởchếđộmớilđiểmB(HB,QB) Ph−ơngphápđiềuchỉnhnyđơngiản,thuậntiệnnh−ngkhôngkinhtếvìgâythêmtổnthất ởkhoá(∑hwK)khiđiềuchỉnhvchỉđiềuchỉnhđ−ợctrongphạmvihạnchế. bĐiềuchỉnhbằngsốvòngquaytrụcbơm Nộidungph−ơngphápnyllmthayđổichếđộlmviệccủabơmbằngcáchthay đổiđ−ờngđặctínhcủabơmkhithayđổisốvòngquaycủatrụcbơm. Trênhình1114:ĐiểmlmviệcA(HA,QA)ứngvớisốvòngquaynA. KhităngsốvòngquayđếnnB>nAthìđ−ờngđặctínhbơmsẽthayđổitrong,trong khiđóđ−ờngđặctínhl−ớikhôngthayđổi,điểmlmviệctừđiểmAchuyểnđếnđiểmB (HB,QB). Sovớiph−ơngphápđiềuchỉnhbằngkhoá,ph−ơngphápnykinhtếhơn(vìkhông mấttổnthấtnăngl−ợngvôíchdokhoá)songphứctạphơnvìphảicóthiếtbịthayđổisố vòngquay. Ngoiranếudùnglâudivớinăngsuấtnhỏhơntacóthểđiềuchỉnhđ−ờngđặc tínhlmviệccủabơmbằngcáchứngdụngđịnhluậtt−ơngtựđểgọtnhỏbớtbánhcôngtác. Nh−ngph−ơngphápnyítđ−ợcsửdụngvìsẽpháhoạibánhcôngtáckhôngphụchồilại đ−ợc. 11.6.Ghépbơmlytâm Trong thực tế có tr−ờng hợp phải ghép nhiều bơm lm việc trong cùng một hệ thống,khihệthốngcóyêucầucộtáphoặcl−ul−ợnglớnhơncộtápvl−ul−ợngcủamột bơm.Cóhaicáchghépsauđây: 11.6.1.Ghépsongsong Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .221
  27. i) ớ (l Q ~ H B H H H 2 ~ Q 1 ~ Q Hình1115. Dùngtrongtr−ờnghợphệthốngcóyêucầul−ul−ợnglớnhơnl−ul−ợngcủamột bơm. Trênhình1115biểuthịsơđồghépsongsong2bơm.Đểxácđịnhđiểmlmviệc chungcủahệthốngbơmtavẽđ−ờngđặctínhchungcủacácbơmghépbằngcáchcộngcác l−ul−ợngcủatừngbơmghépvớicùngmộtcộtáp.Giaođiểmcủađ−ờngđặctínhchungvới đặctínhl−ớilđiểmlmviệccủacácbơmghéptronghệthống. Rõrngtổngl−ul−ợngcủa2bơmlmviệcsongsongsẽlớnhơnl−ul−ợngmột bơmnh−ngnhỏhơnl−ul−ợngcủahaibơmlmviệcriêngrẽvìtổnthấttrongốngdẫntăng, lmtăngcộtáptonphầncủabơm. Saukhinghiêncứunguyêntắcghépbơmsongsongtathấy: Sựđiềuchỉnh(thayđổiđiểmlmviệc)củahệthốngbơmghépsongsongt−ơng đốiphứctạpkhicácbơmghépcóđ−ờngđặctínhkhácnhaunhiều.Vìvậyng−ờitath−ờng ghépcácbơmcóđ−ờngđặctínhgầngiốngnhauhoặcnh−nhauđểđiềuchỉnhthuậnlợi. Cáchghépbơmsongsongchỉcóhiệuquảlớnkhiđ−ờngđặctínhcủacácbơm ghépthoải(cóđộdốcnhỏ)vđ−ờngđặctínhl−ớikhôngdốclắmcáchghépnyứngdụng trongcáchệthốngbơmcầncócộtápHthayđổiít,khil−ul−ợngQthayđổinhiều. Sốl−ợngbơmghépsongsongđểtăngl−ul−ợngtronghệthốngcógiớihạnnhất định,xácđịnhbởiđ−ờngđặctínhchungcủacácbơmghépvđặctínhl−ới. 11.6.2.Ghépnốitiếp Dùngtrongtr−ờnghợphệthốngcóyêucầucộtáplớnhơncộtápcủamộtbơm. Điềukiệnđểcácbơmghépnốitiếplmviệcđ−ợcbìnhth−ờngtronghệthốnglcácbơm ghépcócùngmộtl−ul−ợng. Q1=Q2= =Qi CộtáplmviệccủahệthốngcóghépnốitiếpbơmkhiQ=constbằngtổngcộtáp cácbơmghép:Hc=H1+H2+ +Hi Xéthaibơm1,2ghépnốitiếp(Hình1116)lmviệctrongmộthệthống. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .222
  28. Đ−ờng đặc tính chung của 2 bơm H H c~Q ghép (Hc Q) đ−ợc xây dựng bằng cách A cộngcáccộtápcủariêngtừngbơmghépvới H = H +H ~Q c 1 2 H i) cùng một l−u l−ợng. Giao điểm của đ−ờng (lớ đặc tính chung với đ−ờng đặc tính l−ới l điểm lm việc của các bơm ghép trong hệ H2~Q thống(điểmAHình1116).Từđótaxác H 1~Q định đ−ợc l−u l−ợng Q v cột áp của hai 2 H2 H1 bơmghép(H1+H2). 1 Chúý: O Q Q Khighépnốitiếpnênchọnbơmv hệ thống có đ−ờng đặctính dốc nhiều mới cóhiệuquảcao. Hình1116. Khighépnốitiếp,bơmthứ2phảilmviệcvớiápsuấtcaohơnbơm1,dođóphải chúýđếnđộbềncủabơmvhệthốngđ−ờngống. 11.7.Mộtsốđiểmchúýtrongkếtcấuvsửdụngbơmlytâm 11.7.1.Lựch−ớngtrụctrongbơmlytâm ởnhữngbơmhútmộtphía,trong P thời gian lm việc bánh công tác chịu 2 tác dụng của lực h−ớng trục về phía 1 ng−ợcvớih−ớngchuyểnđộngcủachất 2 lỏngđivobơm.Lựcđósinhralựcma P 2 P2 sát phụ lm tăng thêm tổn thất năng R2 l−ợng,giảmnăngsuấtvhiệusuấtcủa P1 bơm.Quan sát sơ đồ bánh công tác R1 (Hình1117),khichấtlỏngđivobánh R0 công tác có áp suất p1 v khi đi ra áp suất tăng lên p2 . Vì p2 lớn hơn p1 nên chất lỏng đi qua các kẽ hở giữa bánh công tác v thân bơm v các buồng trống 1 v 2 v có thể chạy ng−ợc về ốnghútlmgiảmnăngsuấtbơm. Hình1117 Lựch−ớngtrụclđộchênháplựctácdụnglên haimặttrống1v2từhaiphía,nghĩal: 2 2 2 2 2 2 Pht=(πR2 πRo )p2(πR2 πR1 )p2(πR1 πRo )p1 Saukhibiếnđổitacó: 2 2 Pht=π(R1 Ro )(p2p1) Nếup2p1=γH(cộtápcủabơm)tacó: 2 2 Pht=πγH(R1 Ro )(1112) Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .223
  29. Đểlmcânbằnglựch−ớngtrục,th−ờngdùngcácbiệnphápsauđây: Vớibơmcómộtbánhcôngtác:chochấtlỏngđivotừhaiphía(bơmcó2miệng hút)hoặctrênđĩasaubánhcôngtáccókhoannhữnglỗ,dođólmgiảmđộchênhápsuất tácdụnglênthnhngoicủabánhcôngtác. Vớibơmcónhiềubánhcôngtác:cóthểbốtrícácbánhcôngtácđốixứngng−ợc nhau;hoặc dùng pittongcân bằng gắn vophần cuối roto của bơm ;hoặcdùngđĩacân bằnggắnvotrụcbơmởcấpcuốicùng. 11.7.2.Mộtsốđiểmchúýkhisửdụngbơm Chọnbơmđúngtheoyêucầukỹthuật,dựavođ−ờngđặctínhcủahệthốngv đ−ờngđặctínhcủabơm,trongđóđặcbiệtchúýđ−ờngđặctínhcơbản(HQ); Cácthiếtbịvđồnghồđoápsuất,đochânkhông,đođiệnnêncóđầyđủ,phảicó vanmộtchiềuởốnghútđểdễdngkhimồibơmvkhởiđộngbơm; Tr−ớckhikhởiđộngbơmphảikiểmtratìnhtrạngbơm,dầumỡbôitrơn,độngcơ, cácmốighép,hệthốngđiện ,sauđóđổn−ớcđểmồibơmđểchon−ớcđiềnđầyvotrong ốnghútvbánhcôngtáccủabơm,đóngkhoátrênđ−ờngốngđẩylạiđểtránhquátảiđộng cơkhikhởiđộngbơm; Khikhởiđộngbơm,chođộngcơquayổnđịnhrồimớitừtừmởkhoáởốngđẩy chođếnkhiđạtnăngsuấtcầnthiết; Trongkhibơmlmviệccầntheodõiđồnghồđo,chúýnghetiếngmáyđểphát hiệnnhữnghiệnt−ợngbấtth−ờngvcóbiệnphápxửlýkịpthời; Khichuẩnbịtắtmáy,lmthứtựđộngtácng−ợcvớikhichomáychạy:đóngkhoá trênốngđẩytr−ớc,tắtmáysau. Khibơmlmviệcchấtlỏngkhônglênhoặclênít,cầndừngmáyvkiểmtralại: +Cácvanhoặckhoátrênốngđẩy; +ốnghútkhôngkínhoặcch−ađuổihếtkhôngkhírakhimồibơm; +L−ớichắnrácbịlấpkínhoặcmiệngốnghútkhôngởđúngđộsâucầnthiếtcách mặtthoángbểhút; +Bánhcôngtácquayng−ợcchiều(khiđấudâyng−ợcphatrongđộngcơđiện)hoặc sốvòngquaybánhcôngtáctăng,giảmquáđịnhmứcchophép Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .224
  30. 11.8.vídụ–bitập Vídụ111: Bơm ly tâm hút n−ớc từ hai bể có mứcn−ớcchênhnhaumộtđộcaoa=1m lênbểtrêncùng(cóđộcaob=5msovới b B 4l d mứcn−ớcsátbênd−ới)vớil−ul−ợngQ= 1 2 10l/s,theocácnhánhđ−ờngốngl=5m; l1d1 d1=50mm;d1=75mm. a a l d Xácđịnhcộtápcủabơm,biếthệsố f 1 2 masátđ−ờngốngλ=0,03;khôngtínhtổn A thấtcụcbộ. e l d Giải: 1 1 CộtápcủabơmH=a+b+∑hAB+∑he=b+∑hAB+∑hf (1) trongđó∑hABtổnthấttrongđ−ờngốngtừAđếnB; ∑hetổnthấttrongnhánhe; ∑hftổnthấttrongnhánhf. Từhệph−ơngtrình(1)tacó a+∑he=∑hf λ v2 λ Q2 h l e l e K Q2 ∑ e = = 2 = 1 e d1 2g d1 2gf1 2 2 λ v λ Q h l f l f K Q2 ∑ f = = 2 = 1 f d1 2g d1 2gf1 2 2 a+K1Qe =K1Qf (2) Tacó:Q=Qf+QehayQe=Q–Qf (3) 2 2 2 ThayQevo(2): a+K1Qe =K1(Q–Qf) =K1Qf 2 Rútra:a+K1Q +2K1QQf=0 Q a Q f = + (4) 2 2QK1 λ Q2 0,03 16 K l e .5. 3,97.104 1 = 2 = 2 5 = d1 2gf1 0,05 .8,9.2 π .0,05 Thaycácđạil−ợngK1vQvo(4)tacó: Q a 10 Q 5.10−3 f = + = + −3 4 = 2 1QK1 2.10.10 .3,97.10 =5.103+1,26.103=6,26.103m3/s=6,26l/s 6 Qe=Q–Qf=10–6,26.10 =3,74l/s Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .225
  31. 0,03 10210−616 H = b + ∑hAB + ∑h f = 5 + 5.5. + ,0 075 .8.9.2 π 2 .7,544.10−8 +3,97.104.6,262.106=5+2,65+1,55=9,2m Vídụ112: Mộtbơmlytâmcóđ−ờngđặc H m, η% tínhnh−hìnhvẽ,lmviệctrongđ−ờng ốngcóđ−ờngkínhd=150mm,dil 40 =280m,hệsốcảnλ=0,03;tổnthất cục bộ t−ơng đ−ơng với tổn thất dọc 30 H ~ Q đ−ờngcóchiềudiltđ=85m. H = h + hw Xác định công suất trên trục 20 100 củabơm,nếuđộcaohìnhhọcbơmh η ~ Q =20m. 10 50 Giải: 3 25 50 75 100 Q, m /h Chiềuditínhtổnthấtcủađ−ờngốngkểcảtổnthấtcụcbộ: l’=l+ltđ=280+85=365m Tổnthấtnăngl−ợngcủađ−ờngống: v'l 2 365 h = λ = 0,03. v2 = 3,72v2 w d2g 0,15.2.9,81 Ph−ơngtrìnhcủađ−ờngđặctínhốngdẫn: 2 Q 2 H = h + hw = 20 + 3,72 = 20 + 11900Q ω 2 Vẽđ−ờngđặctínhốngdẫntheoph−ơngtrìnhtrênlênđồthị. Giaođiểmcủađ−ờngđặctínhốngdẫnvđ−ờngđặctínhlmviệccủabơm,taxác địnhđ−ợcchếđộlmviệccủabơm: Q=75m3/h; H=25,16m v η=0,60 Côngsuấttrêntrụccủabơm: γQH 1000.9,81.75.25,16 N = = = 8,56 kW 1000η 1000.3600 6,0. Vídụ113: Bơmlytâmlmviệcvớisốvòngquayn=950vg/phbơmn−ớcởnhiệtđộ100Cvo 3 bểcóápvớil−ul−ợngQ=60m /h,cộtápcủabơmH=32m,ápsuấtkhíquyểnp2= 742,0mmHg. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .226
  32. Nếumuốntăngnăngsuấtcủabơmbằngcáchtăngsốvòngquayn2=1450v/phthì chiềucaohútcủabơmphảigiảmđibaonhiêu? Đ−ờngkínhốnghútcủabơmds=125mm,hệsốcảncủaốnghút∑ζ=22,3. Giải: L−ul−ợngcủabơmtínhbằngm3/s: Q 60 Q = = = ,0 0167 m3 s/ 3600 3600 Vậntốctrongốnghút: Q ,0 0167 4. v = = = 1,36 m s/ ω 3,14 ,0. 1255 Tổnthấttrongốnghút: v2 1,36 2 ∑h = ∑ζ = 22 .3, = 2,10m W 2g 2.9,81 Hệsốxâmthựctínhtheocôngthức: ,0 001218n /4 3 Q. /2 3 ,0 001218.950 /4 3 ,0. 0167 /2 3 σ = = = ,0 0234 H 32 Năngl−ợngdựtrữđểtránhxâmthực: σH=0,0234.32=0,75m Chiềucaohútchophépcủabơmtínhtheocôngthức: p − p v2 h = a H − 1 − ∑h −σH = 1s γ 2g w 1,36 2 = 10 1, − 0,12 − − 2,10 − 0,75 = 7,04m 2.9,81 0 Trongđó:ở10 C,trabảng92:pH=0,12m. Cộtápvnăngsuấtbơmkhităngsốvòngquayn2=1450v/ph: n2 1450 3 Q2 = Q1 = ,0 0167 = ,0 0255 m s/ n1 950 2  n  14502 H H  2  32. 75m 2 = 1  = 2 =  n1  950 Vậntốctrongốnghútkhităngsốvòngquay: Q2 ,0 0255 4. v2 = = = 2,08 m s/ ω 3,14 ,0. 1252 Tổnthấtnăngl−ợngtrongốnghút: Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .227
  33. v2 2,082 ∑h = ∑ζ 2 = 22 .3, = 4,92m w 2g 2.9,81 Hệsốxâmthực: n4 / 3Q /2 3 14504 / 3 ,0 0255 /2 3 σ = ,0 001218 = ,0 001218 = ,0 0228 H 75 Cộtápdựtrữđểtránhxâmthực: σH=0,0238.75=1,71m Chiềucaohútchophépcủabơmkhilmviệcởsốvòngquayn2=1450vg/ph: p − p v2 h = a H − 2 − ∑h −σH = 2s γ 2g w 2,082 = 10 1, −0,12 − − 4,92 −1,71 = 3,13m 2.9,81 Vậychiềucaohútcầnphảiđảmbảo: ∆hs=hs1hs2=7,04–3,13=3,91m Vídụ114: Trong một hệ thống s−ởi nóng gồm l3d3 có lò hơi, hệsố cảnζn = 15 v 5 bộphận s−ởinóng,hệsốcảnζb=18vbơmlytâm, cóđ−ờngđặctínhlmviệc(hìnhvẽ).Bơm Bộphậnsuởi n−ớctheochutrình(hìnhvẽ),nhiệtđộn−ớc t=600C. Xác định l−u l−ợng qua nồi hơi v l2d2 côngsuấttrêntrụccủabơm. Chiều di v đ−ờng kính các đoạn bằngl1=45m;d1=75mm;l2=16m;d2= 40mm;l3=20m;d3=50mm.Hệsốcản củatấtcảcácđoạnốngλ=0,03. Không tính tổn thất cục bộ trên các Nồihơi đoạnống. Bơm l1d1 Giải: Đ−ờngđặctínhcủađoạnốngthứnhấtđ−ợcxácđịnhtheoph−ơngtrìnhsau:  l  Q2 h  1  w1 = λ +ζ 1  2 =  d1  2 .g ω1 Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .228
  34.  45  16 Q. 2 = 0,03. + 15 = 15300Q2  ,0 075  2.9,81.3,142 ,0. 0754 Đ−ờngđặctínhcủađoạnốngthứhai:  l  Q2 h  2  w2 = λ +ζ 2  2 =  d2  2 .g ω2  16  16 Q. 2 = 0,03. + 2.18 = 1555000Q2  0,04  2.9,81.3,142.0,044 Đ−ờngđặctínhcủađoạnốngthứba:  l  Q2 h  3  w3 = λ +ζ 3  2 =  d3  2 .g ω3  20  16 Q. 2 = 0,03. + 3.18 = 872000Q2  0,05  2.9,81.3,142.0,054 Vẽ3đ−ờngđặctínhcủa3đoạnốngtrên,lênđồthịđ−ờngđặctínhcủabơm,bắt đầutừgốctoạđộ,vìbơmmviệctheochutrìnhkínvđộcaohìnhhọccủabơmbằng0. Vẽđ−ờngđặctínhchungcủađoạnốngthứ2vthứ3bằngcáchcộngcáchonhđộ (mắcsongsong),tacóđ−ờngđặctínhchung(2+3). Vẽđ−ờngđặctínhchungcủađ−ờng(2+3)vđ−ờngđặctínhống1,bằngcách cộngcáctungđộlại(mắcnốitiếp),tađ−ợcđ−ờngđặctínhcủacảhệthống(1+2+3). Giaođiểmcủađ−ờngđặctínhtổnghợp(1+2+3)vđ−ờngđặctínhlmviệccủa bơmchotachếđộlmviệccủabơm: Q=4,2l/s; H=7,8m v η=0,65 Côngsuấttrêntrụccủabơm: γQH 983.9,81 ,0. 0042 8,7. N = = = ,0 485 kW 1000η 1000.0,65 Bitập111: Mộtbơmlytâmchuyểnn−ớcởnhiệtđộ200C,từmộtbểthun−ớclênkênhtiêu 3 (hìnhvẽ).L−ul−ợngn−ớcQ=24m /h.Đ−ờngđặctínhởsốvòngquayn1=950vg/ph, choởbảngsau: Q(l/s) 4,0 6,0 8,0 10,0 H(m) 9,10 8,15 6,75 5,00 Xácđịnhsốvòngquayn2phảibằngbaonhiêunếumựcn−ớctrongbểthutrêntrục bơmh1=2,0m;mựcn−ớctrongkênhtiêuh1=3,2m(trêntrụcbơm). Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .229
  35. h2 h1 Chiềudicủaốngl=28m;đ−ờngkínhốngd=75mm;hệsốcảnλ=0,03;tổng hệsốcảncụcbộ∑ζ=15,9. Đápsố:n2=773vg/ph Bitập112: Bơmlytâmcóđ−ờngđặctínhđchovớin=1450vg/ph,bơmn−ớctừbểAđếnbể Btheođ−ờngốngxiphôngcóđộdi3l=75m,đ−ờngkínhd=50mm.Độchênhmức n−ớctronghaibểH=8m,điểmcaonhấtcủaốngxiphôngnằmcáchmứcn−ớcbểAlh =5m. Hg.m n=1450vg/ph 1 H l 2 B η d 8 % n 2 η 60 l 4 A 20 H 0 2 4 6 8 Q .l/A B B 1.Xácđịnhl−ul−ợngcộtápvhiệusuấtcủabơm.Biếtrằnghệsốmasátđ−ờng ốngλ = 0,025; khôngtínhtổnthấtcụcbộvcộtápvậntốc. 2.Bơmđặttr−ớchaysauxiphông,tạisao? 3.Xácđịnhl−ul−ợngtrongốngxiphôngnếubơmkhônglmviệc. 4.Xácđịnhápsuấtởđiểmcaonhấtcủaốngxiphôngkhibơmlmviệcvbơm khônglmviệc. Đápsố:1)Q=6l/s;H=10m;h=60% 2)Đặttr−ớc; 3)Q’=4l/s; 4)Độchânkhôngkhicóbơm:1m; khikhôngcóbơm:7,67m. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .230
  36. Bitập113: Đ−ờngđặctínhcủabơmlytâmkhin=1450vg/phchoởhìnhvẽ.Bơmcấpn−ớctừ giếnglênmộtbểchứacóáphởvớichiềucaoh=12m,theođ−ờngốngcóđ−ờngkínhd= 100mm,chiềudil=100m.Đ−ờngốngcó3khuỷu,1vanmộtchiềucól−ớichắnrácv1 khoá. 1. Xácđịnhl−ul−ợngcủabơmkhimởkhoáhonton(ζk=0)vkhigiảml−ul−ợng bằngcáchđóngkhoá(ζk=30). 2. Xácđịnhphảithayđổisốvòngquaybaonhiêuđểcũngcól−ul−ợngnh−đóngkhoá mkhôngphảiđóngkhoá. 3. Vẽđ−ờngđặctínhcủabơmởsốvòngquaymới. 4. Xácđịnhcôngsuấttrêntrụccủabơmtrongcả3tr−ờnghợp. H,m η% 25 H =f(Q) 20 15 ) f (Q 10 70 η = h 5 50. 4 6 8 10 12 14 Q l/s Đápsố:Q1=12l/s;Q2=11,3l/s; n2=1410vg/ph;N1=2,93kW; N2=2,93kW;N3=2,93kW; Bitập114: Mộttrạmbơmcứuhoảgồmcóhaibơmgiốngnhaucóđặctínhchotrongbảngvới n=1600vg/ph.N−ớcđ−ợcbơmtừgiếngsâucómứcn−ớc∇0lênmộtthápdựphòngcó mứcn−ớc∇20mtheomộtđ−ờngốngl=2km,d=130mm.Trongtr−ờnghợpcứuhoảthì đóngkhoáBmởkhoáA.L−ul−ợngcầnthiếtchocứuhoảQ=7ữ7,5l/svcộtápcứuhoả H ≥40m. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .231
  37. 10m A l, d B D Q 1.Trongtr−ờnghợpbơmn−ớcdựphònglêntháp,haibơmlmviệcsongsonghay nốitiếpsẽkinhtếnhất?Biếthệsốmasátđ−ờngốngλ =0,024;tổnthấtcụcbộ=5%tổn thấtdọcđ−ờng. 2.Mộtbơmvớin=1600vg/phcóthểbảođảmđ−ợcl−ul−ợng,cộtáptrongtr−ờng hợpcứuhoảkhông? 3.Xácđịnhsốvòngquayn’đểchomộtbơmđảmbảoyêucầucứuhoả. Q(l/s) 0 2 4 6 8 10 H(m) 37 39 36 29 20,5 10 η(%) 0 50 64 66 65 50 Đápsố:1.Kinhtếnhấtlhaibơmlmviệcsongsong (ηss=66%;ηnt=60%); 2.Cầnphảinốitiếphaibơm; 3.n’=1870vg/ph. Bitập115: Bơmlytâmlmviệcvớisốvòngquayn=1450vg/phbơmn−ớctừbểAvobểC vD.Độchênhmứcn−ớcgiữacácbểH1=25m;H2=15m.Hệthốngđ−ờngốnggồm đoạnABcóđ−ờngkínhd1=100mmvkhoáζKvhaiđoạnnhánhBCvBDcóđ−ờng ’ kínhd2=60mmvcóhaikhoáζ BvζB. Trongbảngchođ−ờngđặctínhbơmvđặctínhhệthốngl−ớiđốivớitr−ờnghợpζK ’ =0vζ B=ζB=4. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .232
  38. 1. Xác định l−u l−ợng vo bể C v D, ζ B' côngsuấtcủabơm,chotr−ờnghợpζK d ’ 2 C =0vζ B=ζB=4. B 2 H 2. TínhhệsốcảnζB’(nhánhBD)đểcho d1 ζ B l−ul−ợngvo2bểchứabằngnhau. ζ K d2 3. Xác định số vòng quay sao cho l−u D l−ợngvobểCbằngkhông. 1 H A Đ−ờngđặctínhBơm Q(l/s) 0 4 8 12 16 20 24 28 32 H(m) 52 54 55 54 52 49 44 38 30 η(%) 0 30 50 63 71 75 75 70 58 Đ−ờngđặctínhđ−ờngống Q(l/s) 5 10 15 20 25 HAB(m) 0,25 1 2,25 4 6.25 HBC(m) 1,25 5 11,25 20 31,25 Đápsố:1)QC=4,6l/s;QD=18l/s;N=13,5kW. 2)ζB’=27,6;QB’=19,2l/s; 3)n’=1340vg/ph Câuhỏiôntậpch−ơngXI 1. Ưunh−ợcđiểm–nguyênlýlmviệc–phânloạibơmlytâm. 2. Ph−ơngtrìnhcơbảncủabơmlytâm. 3. ảnhh−ởngcủakếtcấucánhdẫnđếncộtápcủabơmlytâm. 4. ứngdụngluậtt−ơngtựtrongbơmlytâm. 5. Cáchxâydựngđ−ờngđặctínhcủabơmlytâm. 6. Cáchxácđịnhđiểmlmviệcvcácph−ơngphápđiềuchỉnhbơmlytâm. 7. Cáchghépbơmlytâm. 8. Mộtsốđiểmchúýtrongkếtcấuvsửdụngbơmlytâm. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .233
  39. Ch−ơngXII Bơmpittông 12.1.Kháiniệmchung Năm1640Nhvậtlýhọcng−ờiĐứcOttoHenrichđchếtạothnhcôngbơm pittôngđầutiên,nólmộtdạngđiểnhìnhthuộcloạibơmthểtíchlmviệctheonguyêntắc épđẩychấtlỏngtrongbuồngkín. Ưuđiểmcủabơmpittônglcóthểtạoraápsuấtcủachấtlỏngbơmrấtcao.Trịsố cộtápcủabơmkhôngphụthuộcvol−ul−ợngmchỉphụthuộcvocôngsuấtđộngcơ truyềnđộngchobơm. Nh−ợcđiểmcủabơmpittônglkíchth−ớclớn,giáthnhcao,trọngl−ợnglớn,diện tíchđặtmáylớn,cơcấucủabơmphứctạpdễh−hỏngvtruyềnchấtlỏngkhôngđều. Sơđồcấutạocủabơmpittôngtácdụngđơnđ−ợcchỉratrênhình121. Nếubơmpittôngđ−ợckéobởimộtđộngcơ,thìchuyểnđộngquaycủatrụcđộngcơđ−ợc biến đổi thnh chuyển động tịnh tiến của pittông 1 trong xi lanh 2 nhờ hệ thống thanh truyềntayquayvớihnhtrìnhS=2R(Rbánkínhtayquay) Hình121.Sơđồnguyênlýcấutạocủabơmpittong HaiđiểmB1,B2củapittôngt−ơngứngvớihaivịtríC1,C2củatayquay.Khitrong buồnglmviệc5chứađầychấtlỏng,nếutayquaytừvịtríC2quaytheochiềumũitênthì pittôngdichuyểntừB2vềphíatrái.Thểtíchbuồng5tăngdần,ápsuấtptrongđógiảmđi vnhỏhơnápsuấtmặtthoángbểhútpa(p<pa).Dođóchấtlỏngtừbểhútquavanhút6 vobuồnglmviệc5,trongkhiđóvanđẩy4đóng.KhipittôngdịchchuyểntừB2đếnB1 bơmthựchiệnquátrìnhhút.Sauđó,tayquaytiếptụcquaytừC1đếnC2,pittôngđổichiều chuyểnđộngtừB1đếnB2.Thểtíchbuồnglmviệcgiảmdần,ápsuấtchấtlỏngtănglên, vanhút6bịđóng,vanđẩy4mở,chấtlỏngđẩyvoốngđẩy.Quátrìnhpittongdichuyển Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .234
  40. từB1đếnB2gọilquátrìnhđẩy.Nh−vậycứmộtvòngquaycủatayquaythìbơmthựchiện đ−ợchaiquátrìnhhútvđẩyliềnnhau.Nếutayquaytiếptụcquaythìbơmlạilặplạiquá trìnhhútvđẩynh−cũ.Mộtquátrìnhhútvđẩykếtiếpnhaugọilmộtchukỳlmviệc củabơm. Do kết cấu v nguyên lý lm việc nh− trên nên so với bơm ly tâm, bơm pittông khôngcầnphảimồikhikhởiđộngvcóthểtạonênđ−ợcápsuấtlớn(>200at),nh−ng chuyểnđộngcủachấtlỏngquabơmkhôngđều,l−ul−ợngcủabơmbịdaođộng. Bơmpittôngcónhiềuloạikhácnhau,th−ờngphânloạitheocáccáchnh−sau: a)Theosốlầntácdụngtrongmộtchukỳlmviệc: Bơmtácdụngđơn(Hình121)haycòngọilbơmtácdụngmộtchiều.Trongloại bơmnychấtlỏnglmviệcởvềmộtphíacủapittông.Mộtchukỳlmviệccủapittôngchỉ cómộtquátrìnhhútvmộtquátrìnhđẩynốitiếpnhau. Bơmtácdụngkép(Hình122)haycòngọilbơmtácdụnghaichiều.Trongloại bơmnypittônglmviệccảhaiphía,dođócóhaibuồnglmviệcA,Bhaivanhút1,4v haivanđẩy2,3.Trongmộtchukỳlmviệccủabơmcóhaiquátrìnhhútvhaiquátrình đẩy. L−uý:Bơmsaiđộnglmộttr−ờnghợpriêngcủabơmtácdụngkép.Trongbơmsai độngchỉcómộtvanhútvmộtvanđẩy,thểtíchchấtlỏnglmviệcởbuồngAchỉbằng1/2 ởbuồngB. Bơmtácdụngnhiềulần: 2 3 P B A D 1 4 Hình122Hình123 +Bơmtácdụng3lầnchínhldo3bơmtácdụngđơnghéplạivớinhau,cáctay quaybốtrílệchnhautrêntrụckhuỷumộtgóc120o(Hình123).Trongmộtchukỳlmviệc củabơmcó3quátrìnhhútv3quátrìnhđẩy. +Bơmtácdụngbốnlầncóthểdo2bơmtácdụngképhoặc4bơmtácdụngđơn(có tayquaybốtrílệchnhaumộtgóc90o)ghéplạivớinhau. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .235
  41. b)Theođặcđiểmkếtcấucủapittông Bơm pittông đĩa (Hình 121), pittông có dạng hình đĩa, mặt xung quanh của pittôngtiếpxúcvớixilanh.Nh−ợcđiểmcủaloạibơmnylpittôngvxilanhphảichếtạo vớiđộchínhxáccao(th−ờnglmtăngđộkínkhítbằngcácvònggănglắptrênpittông). Bơmpittôngtrụ(Hình123),pittôngcódạnghìnhtrụ,mặtxungquanhcủapittông khôngtiếpxúcvớixilanh,nênkhilmviệcxilanhkhôngbịmimòn.Bộphậnlótkínl nhữngđệmlótkhônggắnliềnvớipittông,nêncókhảnăngchếtạochínhxác,lótkínđ−ợc tốthơn.Loạibơmnyth−ờngđ−ợcdùngvớiápsuấtlớn. Ngoirang−ờitacònphânloạibơmpittôngtheoápsuất,l−ul−ợng,vịtrí 12.2.L−ul−ợngcủabơmpittông L−ul−ợnglýthuyết(haylýthuyếttrungbình)củabơmpittôngbằngtổngthểtích lmviệccủabơmtrongmộtđơnvịthờigian.Cònl−ul−ợngtứcthờiphụthuộcvovậntốc chuyểnđộngcủapittông,mvậntốcnylạithayđổitheothờigiant. 12.2.1.L−ul−ợngtrungbình qn a)L−ul−ợnglýthuyếttrungbình:Q = (121) l 60 qThểtíchlmviệctrongmộtchukỳ nSốvòngquaycủabơm πD2 Đốivớibơmtácdụngđơn: q = FS = S (122) 4 π Đốivớibơmtácdụngkép:q=FS+(Ff)S= (2D2d2)(123) 4 trongđó:F,fdiệntíchmặtpittông,cầnpittông D,dđ−ờngkínhpittông,cầnpittông b)L−ul−ợngthựctếtrungbìnhQ<Qlvìbộphậnlótkín;vankhôngkín;vanhút vanđẩyđóngmởchậm;khôngkhílọtvobơm Q=ηQQl;(ηQ<1) 12.2.2.L−ul−ợngtứcthời L−ul−ợngcủabơmpittôngtácdụngđơntạimộtthờiđiểmbấtkỳ(tứcthời)đ−ợc xácđịnh: Q=FV(124) VVậntốctứcthờicủadòngchấtlỏngtrongbơmcũngchínhlvậntốctứcthờicủa pittông. Vậysựbiếnđổil−ul−ợngcủabơmphụthuộcvosựbiếnđổicủavậntốcpittông. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .236
  42. R Khảosátchuyểnđộngcủapittông(Hình121),nếu ≤ 1,0 thì: l x≈C2T=RRcosϕ=R(1cosϕ) trongđóϕ=ωt(ωvậntốcgóc,tthờigian) Vậntốctứcthờicủapittông: dx v = = Rω sinϕ dt L−ul−ợngtứcthờicủabơmtácdụngđơnl: Q=FRωsinϕ(125) TathấyQdaođộngtheohìnhsin:Qmaxkhiϕ=π/2;Qmin=0khiϕ=0(Hình124). Q Q Q ϕ max ϕ O ϕ π 2/ FωR ϕ π Hình124.Biểuđồl−ul−ợngtứcthờicủabơmpittôngtácdụngđơn T−ơngtựnh−trêntacóthểvẽđ−ợcbiểuđồl−ul−ợngtứcthờicủabơmpittôngtác dụngkép(Hình125),bơmtácdụng4lần(Hình126)vbơmtácdụng3lần(Hình127). Đểđánhgiámứcđộkhôngđềucủal−ul−ợng,ng−ờitadùnghệsốkhôngđềuvề Q l−ul−ợng:ψ = max (126) Ql Tatínhđ−ợchệsốkhôngđềucủa: Bơmtácdụngđơn:ψ=π; Bơmtácdụngképvbơmtácdụng4lần:ψ=π/2 Bơmtácdụng3lần:ψ=π/3. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .237
  43. max Q ϕ O π/2π 3π/2 2π ϕ 2Fωs Hnhtrìnhtiến Hnhtrìnhlui 2(Ff)ωs phíakhôngcócần phíacócần Hình125.Biểuđồl−ul−ợngtứcthờicủabơmpittôngtácdụngkép Vậytathấybơmpittôngtácdụngbalầncóψnhỏnhấttrongcácbơmpittôngđ nêutrên,điềunycũngphùhợpvớinhậnxétquacácbiểuđồl−ul−ợngvẽởtrên. Q max Q min Q Q O π 2π ϕ Hình126.Biểuđồl−ul−ợngtứcthờicủabơmpittôngtácdụngbốnlần Q min max Q Q Q O π 2π ϕ Hình127.Biểuđồl−ul−ợngtứcthờicủabơmpittôngtácdụngbalần 12.2.3.Điềuchỉnhl−ul−ợng L−ul−ợngcủabơmpittôngđ−ợcđiềuchỉnhbằngcácbiệnphápsau: Thayđổisốvòngquaytrụcđộngcơnghĩalthayđổisốchukỳlmviệccủabơm trongmộtđơnvịthờigian; Điềuchỉnhkhoáđểtháochấtlỏngtừbuồngđẩyvềbuồnghút; Thayđổidiệntíchmặtlmviệccủapittôngbằngcáccơcấuđặcbiệt; Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .238
  44. ThayđổichiềudihnhtrìnhpittôngSbằngcácthayđổichiềudilmviệccủa tayquayhoặcthanhtruyền. 12.3. Ph−ơng trình chuyển động của chất lỏng trong bơm pittông,ápsuấtcủabơmpittôngtrongquátrìnhhútv đẩy 12.3.1.Ph−ơngtrìnhBecnulicủadòngkhôngổnđịnhtrongbơmpittông;cộtáp quántính Nh−đphântíchởtrênvậntốcchuyểnđộngcủachấtlỏngtrongbơmphụthuộc dv vovậntốcchuyểnđộngcủapittôngv=f(t),cógiatốc ≠ 0 ,dođóphátsinhralực dt quántínhlmảnhh−ởngđếnquátrìnhchuyểnđộngcủachấtlỏngtrongbơmpittông. ứngdụngph−ơngtrìnhBenuliviêtchodòngchảykhôngổnđịnhtrongbơmpittông nh−sau: p v 2 p v 2 Z + 1 + 1 = Z + 2 + 2 + h + h (127) 1 γ 2g 2 γ 2g w1−2 qt hqtCộtápquántính 1 ∂v hqt = ∫ dl g ∂t ∂v dv vìvậntốcvchỉphụthuộcvothờigian: = = Rω 2 cosϕ ∂t dt L dođó h = Rω 2 cosϕ (128) qt g Cộtápquántínhcóthểgâyrahiệnt−ợngxâmthựcvlmh−hỏngcácthiếtbịcủa bơm.Vìvậytacầnphảinghiêncứuquiluậtbiếnthiênápsuấtcủabơmtrongquátrìnhhút vđẩy. 12.3.2.ápsuấtcủabơmpittongtrongquátrìnhhút Xétbơmpittongtácdụngđơnlmviệctronghệthống(Hình128) Viếtph−ơngtrìnhBenulichomặtcắtaavbb,mặtchuẩnaa: p p V 2 a = Z + 1x + 1x + ∑h + h γ h γ 2g wh qth trongđó: á px1 psuấtbuồnglmviệctrongquátrìnhhút; vx1Vậntốcchấtlỏngtrongbuồnglmviệc,cũngchínhlvậntốccủapittong; ∑hwhTổngtổnthấttrêntonbộchiềudiốnghút. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .239
  45. hqthCộtápquántínhtrênốnghút.  L + x  dV  h  1x hqth =    g  dt  2  p 1x pa V 1x suyra: = − Zh + + ∑hwh + hqt  (129) γ γ  2g  á psuấtởbuồnglmviệctrongqúatrìnhhútpx1(nếuhqt>0)sẽnhỏhơnápsuấttrên mặtthoángcủabểhútpa:px1 0)lmảnh h−ởngxấuđếnkhảnănghútcủabơm.Khivx1giảm(hqt<0)thìcộtápquántínhđóngvai tròtíchcực,tăngthêmcộtáp,cóảnhh−ởngtốtđếnkhảnănghútcủabơm.  p 1x  pH Điềukiệnchốngxâmthực  ≥ + ∆h (1210)  γ x=o γ C C x đ b b Z S-x S b h b Z P a Q a a h Z Hình128.Hình129. 12.3.3.ápsuấtcủabơmtrongquátrìnhđẩy Để nghiêncứusựbiếnthiênápsuấttạibuồnglmviệccủabơmtrongqúatrình đẩy,taviếtph−ơngtrìnhBenulichomặtcắtbbvcc,mặtchuẩnbb(Hình129): p v 2 p v 2 x2 + x2 = Z + c + c + ∑h + h γ 2g d γ 2g wd qtd  2  2 px2 pc vc vx2 suyra: = + Zd + + ∑hwd + hqtd  − (1211) γ γ  2g  2g Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .240
  46.  L + S − x  dv  d  x2 trongđó: hqtd =    g  dt á psuấttrongbuồnglmviệcpx2cựcđạikhipittongbắtđầuđẩy(x=s)vcótrịsố nhỏnhấtởcuốiquátrìnhđẩy(x=0):hqtđ=(hqtđ)max:  px2  pc   = + []Zd + ∑hwd − hqtd max (1212)  γ min γ p Tronglúcđóbuồnglmviệccóthểxuấthiệnchânkhông( x2 <10,3mH 0)v γ 2 xảyrahiệnt−ợngxâmthực.Điềukiệnkhôngxảyraxâmthực:  px2  PH   ≥ + ∆h (1213)  γ x=0 γ 12.3.4.Sốvòngquaygiớihạn(nmax) Tacầnphảihạnchếápsuấtnhỏnhấtởbuồnglmviệccủabơmtrongqúatrìnhhút vđẩyđểđảmbảokhôngxảyrahiệnt−ợngxâmthựctheocácđiềukiện(1210)(1212).Số vòngquaycủabơmảnhh−ởngquantrọngđếncácđiềukiệnđó.Dođócầnphảixácđịnhsố vòngquaygiớihạncủabơmnmax. πn Thayω = vo(1210)(1212)tađ−ợc: 30 895  p − p   a H  nmax,h =  − ∆h − Zh − hwh  Lh R  γ  895  p − p   C H  nmax,d =  − ∆h + Zd + hwd  Ld R  γ  Sốvòngquaychophép[n]củabơmphải: [n]≤nmaxh,d Vớibơmn−ớc,th−ờng[n]=100ữ200v/ph 12 4. Khắc phục hiện t−ợng không ổn định của chuyển động chấtlỏngtrongbơmpittong Sựchuyểnđộngkhôngổnđịnhcủachấtlỏngtrongquátrìnhlmviệccủabơmdo l−ul−ợngvápsuấtthayđổigâyrađlmtăngtổnthấtthuỷlực,gâychấnđộngvnếu bơmlmviệctrongthờigiandi,cóthểxuấthiệnvađậpthuỷlựclmhỏngcácbộphận lmviệcvcủahệthống.Trongtr−ờnghợpnhiềubơmcùnglmviệctrongmộthệthống, biênđộdaođộngcủaápsuấttronghệthốngcóthểtănglênrấtlớnvìcộngh−ởng.Ngoi ra,daođộngcủaápsuấtvl−ul−ợngcủabơmcònảnhh−ởngxấuđếnchấtl−ợnglmviệc Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .241
  47. củahệthốngthuỷlực.Dođócầnphảicóbiệnphápđểhạnchếtínhchấtkhôngổnđịnhcủa dòngchảytrongbơmpittong.Nóichungcó3biệnphápsauđây: Dùngbơmtácdụnghaichiều(bơmtácdụngkép) Dùngbơmghépvìhệsốkhôngđềuvềlựcl−ợngcủacácbơmpittongghépnhỏ hơnbơmtácdụngđơnrấtnhiều. Dùngbìnhkhôngkhíđểđiềuhol−ul−ợngvápsuấtgọilbìnhđiềuho.Đól nhữngbìnhchứakínđặttrênốnghútvốngđẩy. x PI d Z h Z S P I x P0 Hình1210.Hình1211. Cáchlmviệccủabìnhđiềuhohút(Hình1210)nh−sau:Trongquátrìnhhútcủa bơmmộtphầnchấtlỏngđ−ợctíchluỹlạitrongbìnhđiềuho.Nếukíchth−ớccủabìnhđủ lớnthìdaođộngmựcchấtlỏngtrongbìnhsẽnhỏ.Mặtkhácdocósựchênhlệchápsuất giữamặtthoángcủachấtlỏngtrongbìnhvmặtthoángbểhútmchấtlỏngchảytừbểhút lênbìnhmộtcáchliêntụcvcóthểxemnh−dòngchảyổnđịnh.Chuyểnđộngkhôngổn địnhcủadòngchảychỉxuấthiệnởđoạntừbìnhđiềuhođếnmặtpittong.Dođólựcquán tínhtrongốnghútchỉxuấthiệntrênđoạnngắntừbìnhđiềuhođếnbơm,giảmđ−ợctổn thấtnăngl−ợngtrongốnghút. Cáchlmviệccủabìnhđiềuhođẩy(Hình1211)nh−sau:Trongquátrìnhđẩy mộtphầnl−ul−ợngcủabơm(lớnhơnl−ul−ợngtrungbình)đ−ợctíchluỹlạitrongbình, mứcchấtlỏngsẽdânglênnénkhốikhôngkhíởphầntrêncủabình,tạonênápsuấtlớn. Khivanđẩyđóng,nhờcóápsuấtlớncủakhốikhôngkhíbịnéntrongbình,nênchấtlỏng đ−ợctiếptụcđẩyraốngđẩy,vìvậydaođộngcủal−ul−ợngvápsuấttrênốngđẩyđ−ợc giảmđi,dòngchảyđiềuhohơn. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .242
  48. Cũngnh−bìnhđiềuhohút,bìnhđiềuhođẩycótácdụnglmgiảmlựcquántính trongốngđẩycủabơmpittong.Lựcquántínhchỉcònxuấthiệntrênđoạnngắntừbơmđến bìnhđiềuho,giảmđ−ợctổnthấtnăngl−ợngtrênốngđẩy. Để bình điều ho đẩy có tác dụng, cần phải đảm bảo th−ờng xuyên một l−ợng khôngkhícầnthiếtnhấtđịnhởtrongbình. 125.Đ−ờngđặctínhcủabơmpittong Bơmpittongcũngcócácđ−ờngđặctínhthểhiệnđặcđiểmvkhảnănglmviệc củabơm. Trênhình1212lđ−ờngđặctínhlmviệccơbảncủabơmpittongH=f(Q)vớihai sốvòngquayn1vn2(n2>n1) Đốivớibơmpittongcộtápkhôngphụthuộcvol−ul−ợng,nênđ−ờngđặctínhlý thuyếtcủabơmđ−ợcbiểudiễnbằngcácđ−ờngthẳngsongsongvớitrụctung(OH)ứngvới cácl−ul−ợngkhôngđổi(đ−ờngAB,CD).Nh−ngđ−ờngđặctínhthựcnghiệmcủabơmthì khônghontonnh−vậy(đ−ờngAG,CR).Khicộtápcủabơmtănglênthìl−ul−ợngcó giảmđivìtổnthấtl−ul−ợngtăng. Sựchênhlệchgiữađ−ờngđặctínhcộtáplýthuyếtvthựcnghiệmcngnhiềukhi sốvòngquaylmviệcncnglớn,vìkhiđótổnthấtl−ul−ợngtăngkhôngphảichỉdoròrỉ mcòndosựđóngmởcủavanđẩyvhútkhôngkịpthời. H η B D Q L n = const G R N η Q n1 n2 N O A C Q O H Hình1212Hình1213 Trênhình1213biểudiễncácđ−ờngđặctínhlmviệcQ=f(H);N=f(H);ηQ = f(H)ứngvớisốvòngquayn=const.Đốivớibơmpittongcón=const,th−ờngbiểudiễn cácthôngsốlmviệctheoHvìkhil−ul−ợngQkhôngđổithìviệcđiềuchỉnhchếđộlm việccủacácbơmth−ờngđ−ợcthựchiệnbằngcáchthayđổiápsuấtlmviệc. KhiápsuấtlmviệcHcủabơmkhôngđổi,nếusốvòngquayntănglênthìQ,N,ηQ cũngtăng(Hình1214). Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .243
  49. η Q Q N n = const Q 2 2 K2 η n1 = const Q1 K Q 1 N K n ck Hình1214Hình1215 Hình1215thểhiệncácđ−ờngđặctínhxâmthựccủabơmtheohaisốvòngquay khácnhaun1vn2(n1>n2).Từđ−ờngđặctínhxâmthựccóthểxácđịnhchiềucaohútcho phépcủabơmpittong. 126.vídụvbitập Vídụ121: Xác định các thông số lm việc cơ bản của bơm pittông tác dụng đơn cho biết: Đ−ờngkínhpittôngD=145mm,hnhtrìnhpittôngS=450mm,côngsuấttrêntrụcđộng cơNđc=56,8kW,sốvòngquaylmviệccủađộngcơnđc=75vg/ph.HiệusuấtcủabơmηQ =0,98;ηck=0,96. Giải: Cácthôngsốlmviệccơbảncủabơmll−ul−ợngcủabơmQb,ápsuấtchấtlỏng lmviệcp,côngsuấtcủabơmNb.Theođiềukiệnbitoántacó: L−ul−ợngriêngcủabơm: πD2 3,14.14 5, 2 q = FS = S = .45 = 7400 cm3 / vg b 4 4 L−ul−ợngcủabơm: Qb=qb.n.ηQ=7,4.75.0,98=53,5l/ph Côngsuấtcủabơm: Nb=NbηQηck=56,8.0,98.0,96=53,5kW ápsuấtcủachấtlỏnglmviệc: 612N 612.53 5, p = b = ≈ 60 at Qb 545 Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .244
  50. Vídụ122: Bơm pittông tác dụng kép có đ−ờng kính xi lanh D = 200 mm, đ−ờng kính cần pittôngd=40mm,hnhtrìnhpittôngS=200mm,sốvòngquaycủatrụcbơmn=70 vg/ph. 0 ố Bơmn−ớcởnhiệtđộ50 C,ápsuấtkhíquyểnpa=707mmHg. nghútcủabơmcó đ−ờngkínhds=150mm,chiềudiốnghútls=8m,có3khuỷu(ζ=0,5),1khoá(ζk=1,0) vvannhận(ζv=2,5),hệsốcảnλ=0,03.TổnthấtởvanhútcủabơmhWv=0,6mcột n−ớc. Xácđịnhchiềucaohútchophépcủabơmvsẽthayđổithếnonếuđặthộpkhông khíhút,chiaốnghútthnh2phầnl1=7mvl2=1m. Giải: Vậntốcgóccủatrụcbơm: π n. 3,14.70 ω = = = 3,72 s/1 30 30 Chiềucaohútchophépcủabơm,khikhôngcóhộpkhôngkhíđ−ợcxácđịnhtheo côngthức: 2 pa − pH ls Fω r hS1 = − − hWs = γ gfs 8,0.0,202 = 9,61−1,26 − .7,322 1,0. − 6,0 = 0,31 m 9,81.0,152 Khicóhộpkhôngkhí,tổnthấtnăngl−ợngphảitínhcảtổnthấttrongốnghút. Tínhvậntốctrongốnghút: Q (2F − f ) n.S 2D2 − f 2 n.S c T ( ) = = = 2 = f S f S .60 fS .60 2,0.2 2 −0,042 0,2.70 = ( ) = ,0 812 m s/ 0,152.60 Tổnthấtnăngl−ợngtrongốnghút:   2  lS  c hWS = λ + ∑ζ  =  dS  2g  7  ,0 1822 = 0,03 + 5,0.3 + 0,1 + 5,2  = ,0 215 mH 0  0,15  29,81 2 Chiềucaohútchophépcủabơmkhicóhộpkhôngkhí: 2 pa − pH l2 Fω r hS 2 = − − hWs − hV = γ gfs Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .245
  51. 1.0,202 = 9,61−1,26 − ,0 215 − 6,0 − .7,322 1,0. = 6,60 m 9,81.0,152 Bitập121: Xácđịnhcáckíchth−ớccơbảnvcôngsuấtcủabơmpittôngtácdụngđơnchobiết: 3 L−ul−ợngcủabơmQb=0,6m /h;ápsuấtchấtlỏnglmviệcp=200at;sốvòngquaylm việccủađộngcơnđc=195vg/ph.HiệusuấtthiếtkếηQb=0,85;ηckb=0,95. Đápsố:ChọnKs=4;khiđó:D=25mm; d=20mm;S=123mm;N=3,27kW; Nđc=4,04kW. Bitập122: Xácđịnhl−ul−ợngtứcthờithựccủabơmpittôngtácdụngképtạicácthờiđiểm 1 1 t = 5 s v t = t + s .Biếtđ−ờngkínhpittôngD=75mm,đ−ờngkínhcầnpittôngd= 1 3 2 1 2 25mm,bánkínhtayquayR=75mm.Bơmlmviệcvớisốvòngquaykhôngđổin=60 vg/ph.Hiệusuấtl−ul−ợngcủabơmηQb=0,85. t1 d D t2 1 Đápsố:Tạithờiđiểmt = 5 s ,Q =1,36l/s; 1 3 1 1 Tạithờiđiểmt = t + s ,Q =1,53l/s 2 1 2 2 Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .246
  52. Bitập123: Xác định số vòng quay cho phép của bơm pittông tác dụng đơn, có đ−ờng kính xylanhD=200mm,hnhtrìnhpittôngS=250mm,ChiềucaohúthS=3,5m,Nhiệtđộ o n−ớct=30 C,ápsuấtkhíquyểnpa=760mmHg. Sốvòngquaychophéplbaonhiêu,nếuđặthộpkhôngkhíchiaốnghút,lS=11m thnh2phầnl1=10mvl2=1m.Đ−ờngkínhốnghútds=150mm.Hệsốcảncủaống hút∑ζ=12,0.Tổnthấtnăngl−ợngcủavanhúthWv=0,8m. Đápsố:n=139vg/ph Câuhỏiôntậpch−ơngXII 1. Ưu,nh−ợcđiểm,nguyênlýlmviệcvphânloạibơmpittông. 2. L−ul−ợngcủabơmpiston. 3. Ph−ơngtrìnhchuyểnđộngcủachấtlỏngtrongbơmpiston. 4. Cáchkhắcphụchiệnt−ợngkhôngổnđịnhcủachuyểnđộngchấtlỏngtrongbơm piston. 5. Đ−ờngđặctínhcủabơmpiston,sosánhcógìgiốngvkhácsovớibơmlytâm. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .247
  53. Phụ lục 1 Tổnthấtcụcbộtrongốngcóáp 1)Trịsốhệsốtổnthấtcụcbộtrongtr−ờnghợpmởrộngđộtngột(H.PL11) 2  2 v2 ω2  2 hw = ζ ; ζ =  −1 1 2g  ω1  v1 v2 ω 2 ω 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 1 ω1 1 2 ω2 ζ 81 64 49 36 25 16 9 4 1 0 HìnhPL11 2)Thuhẹpđộtngột(H.PL12) 2 v2 hw = ζ 2g 1 2 ω2 0,00 0,10 0,20 0,40 0,60 0,80 1,00 v1 v2 ω1 ω 2 ω 1 2 ζ 0,5 0,45 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 1 HìnhPL12 3)Láchắntrongống(H.PL13)  2 2   2  0,707  ω  v v h v2 ; 1  2 1 1 2 w = ζ =  +  − 2g ω  ω  ω ω ω  -1  1 2  ω2  HìnhPL13 ω 0,05 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 ω 2 ζ 1070 245 51,1 18,4 8,2 4,0 2,0 0,97 0,41 0,26 4)Trịsốζkhid1=d2phụthuộcgócngoặtđộtngộtcủaống cótiếtdiệntròn(H.PL14). D 1 1 Gócngoặtcủa 30o 40o 50o 60o 70o 80o 90o ống:ααα 1 v1 2 v Hệsốtổnthấtζ 0,20 0,30 0,40 0,55 0,70 0,90 1,10 α 2 2 ζζ D 2 HìnhPL14 Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .249
  54. 5)Trịsốζphụthuộcđ−ờngkínhốngkhingoặtđộtngột α vớigócα=90o(H.PL15) Đ−ờngkínhống 20 25 34 39 49 d,mm d Hệsốtổnthấtζζζ 1,7 1,3 1,1 1,0 0,83 α R O HìnhPL15 6)Trịsốζkhiốngngoặtdầnvớigócα. 5,3   d   α α     ζ = ,0 131+ ,0 163 o = ζ' o   R   90 90 ζ’lhệsốsứccảnkhiα=90o. d Bảngchoζ’khigócngoặtl90ovớicáctỷsố khácnhau. 2R d 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 2R ζ’ 0,13 0,14 0,16 0,21 0,29 0,44 0,66 0,98 1,41 1,98 d − h ω ω 7)Trịsốhệsốtổnthấtcụcbộζphụthuộctheođộmởkhoá v c = c d πd 2 ω 4 (H.PL16) d−h 1 2 3 4 5 6 7 0 d 3 8 8 8 8 8 8 ωc 1,0 0,948 0,856 0,74 0,609 0,466 0,315 0,159 d ω h ζ’ 0,00 0,07 0,26 0,81 2,06 5,52 17,0 97,8 HìnhPL16 8)Trịsốζcủavan(H.PL17). b a) ) HìnhPL17 avannhỏ,trụcthẳngđứng,ζ =3ữ5,5. bvannhỏ,cótrụcnghiêng,ζ=1,4ữ1,85. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .250
  55. 9)Trịsốhệsốtổnthấtcụcbộζcủakhoáhìnhđĩaphụthuộcgócα(H.PL18). α 5o 10o 15o 20o 25o 30o 35o ζ 0,24 0,52 0,90 1,54 2,51 3,91 6,22 α α 40o 45o 50o 55o 60o 65o 70o 90o d ζ 1,08 18,7 32,6 58,8 118 256 751 ∞ HìnhPL18 10)Trịsốhệsốtổnthấtcụcbộcủakhoáphụthuộcgócngoặtα(H.PL19). o o o o o o o o o o o α 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 α d ζ 0,05 0,29 0,75 1,56 3,10 5,47 9,68 17,3 31,2 52,6 106 HìnhPL19 11)Trịsốhệsốtổnthấtcụcbộζ củakhoábảnlềphụthuộcgóc ngoặtα (H.PL110). α 70o 65o 60o 55o 50o 45o 40o 35o 30o 25o 20o 15o ζ 1,7 2,3 3,2 4,6 6,6 9,5 14 20 30 42 62 92 d HìnhPL110 12)Trịsốhệsốζđốivớivanốngcól−ới(H.PL111). d=40 70 100 150 200 300 L−ới ζζζ=12 8,5 7 6 5,2 3,7 13)Chạcbahợpnhánh(H.PL112):ω1 = ω2. ’ Hệsốtổnthấtζ2−3 v ζ 2−3đ−ợctínhtheotổnthất cộtáp khidòngchấtlỏngchảytừmặt hn2−3 cắt22đếnmặtcắt23: HìnhPL111 hn = 2−3 ; ζ 2−3 2 v3 2g ' hn ζ = 2−3 = 2−3 , ζ 2−3 2   Q2 ω3 v2   2g  Q3 ω2  Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .251
  56. ω2 Q2 ởđây,ζ2−3 đ−ợcchosẵntrongbảngPL11,phụthuộccáctỷsố v (cáckýhiệucó ω3 Q3 ghitrênhìnhvẽ) BảngPL11.Giátrịhệsốtổnthấtζ2−3 đốivớichạcbahợpnhánh Q2 ω 2 Q3 ω 3 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,09 0,50 2,97 9,90 19,70 32,40 48,80 66,50 86,90 110,00 136,00 0,19 0,53 0,53 2,14 4,23 7,30 11,40 15,60 20,30 25,80 31,80 0,27 0,69 0,00 1,11 2,18 3,76 5,90 8,38 11,30 14,60 18,40 0,35 0,65 0,69 0,59 1,31 2,24 3,52 5,20 7,28 9,23 12,20 0,44 0,80 0,27 0,26 0,84 1,59 2,66 4,00 5,73 7,40 9,12 0,55 0,83 0,48 0,00 0,53 1,15 1,89 2,92 4,00 5,36 6,60 1,00 0,65 0,40 0,24 0,10 0,50 0,83 1,13 1,47 1,86 2,30 ’ Hệsốtổnthấtζ1−3v ζ 1−3đ−ợctínhtheotổnthấtcộtáp khidòngchấtlỏngchảytừ hn1−3 mặtcắt11đếnmặtcắt33(H.PL112). 1 hn 3 ζ = 1−3 1−3 2 V ; ω ; Q V ;ω ;Q v3 1 1 1 3 3 3 2g 900 1 3 ' hn ζ ζ = 1−3 = 2−3 1−3 2  2 v3 Q2 1 −  2 2 2g  Q3  ởđây,ζ đ−ợcchosẵntrongbảngPL12, V ; ω ; Q 1−3 2 2 2 Q phụthuộctỷsố 1 . HìnhPL112 Q3 BảngPL12.Giátrịhệsốtổnthấtζ1−3đốivớichạcbahợpnhánh Q 1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Q3 ζ1−3 0,7 0,64 0,60 0,65 0,75 0,85 0,92 0,96 0,99 1,00 ’ 14)Chạcbaphânnhánh(H.PL113);ω1 = ω3. Hệsốtổnthấtζ1−2vζ 1−2đ−ợctínhtheotổn thấtcộtáp khidòngchấtlỏngchảytừmặtcắt11đếnmặtcắt22: hn1−2 Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .252
  57. ' hn1−2 hn1−2 ζ 2−3 ζ = ;ζ = = 1 3 1−2 2 1−2 2  2 v1 v2  Q2 ω1    V1; ω1; Q1 V3 ;ω3 ;Q3 2g 2g  Q1 ω2  900 ởđây,ζ1−2đ−ợcchotrongbảngPL13,phụthuộc 1 3 ω Q tỷsố 2 v 2 (kýhiệutrênhìnhvẽ). ω1 Q1 ’ 2 2 Hệsốtổnthấtζ1−3vζ 1−3đ−ợctínhtheotổnthất cộtáp khidòngchấtlỏngchảytừmặtcắt11 hn1−3 V2; ω2; Q2 đếnmặtcắt33(H.PL113). HìnhPL113 BảngPL13.Giátrịhệsốtổnthấtζ1−2đốivớichạcbaphânnhánh Q2 ω 2 Q1 ω 1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 0,09 2,80 4,50 6,00 7,88 9,40 11,10 13,00 15,80 20,00 24,70 0,19 1,41 2,00 2,50 3,20 3,97 4,95 6,50 8,45 10,80 13,30 0,27 1,37 1,81 2,30 2,83 3,40 4,07 4,80 6,00 7,18 8,90 0,35 1,10 1,54 1,90 2,35 2,73 3,22 3,80 4,32 5,28 6,53 0,44 1,22 1,45 1,67 1,89 2,11 2,38 2,58 3,04 3,84 4,75 0,55 1,09 1,20 1,40 1,59 1,65 1,77 1,94 2,20 2,68 3,30 1,00 0,90 1,00 1,13 1,20 1,40 1,50 1,60 1,80 2,06 2,30 hn ' hn ζ ζ = 1−3 ; ζ = 1−3 = 1−3 , 1−3 2 1−3 2  2 v1 v3 Q2 1 −  2g 2g  Q1  Q3 ởđây,ζ1−3lấytheobảngPL14phụthuộctỷsố Q1 BảngPL14.Giátrịhệsốtổnthấtζ1−3đốivớichạcbaphânnhánh Q 3 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Q1 ζ1−3 0,7 0,64 0,60 0,57 0,55 0,51 0,49 0,55 0,62 0,70(*) Chú ý:Trịsốζ1−3ny(khiQ1=Q3)khôngphùhợpvớitrịsốζ1−3trongbảngPL12vìthí nghiệmkhôngchínhxác. Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .253
  58. phụ lục 2 TrịsốCtínhtheocôngthứccủaN.N.Pavơlôpski 1 C = R y n y = 5,2 n − 0,13 − 0,75( n −0,10) R (dùngchohệmét) n 0,011 0,013 0,017 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 R,(m) 0,01 50,0 38,0 24,0 19,0 12,0 8,0 6,0 5,0 0,02 54,4 42,4 26,8 21,2 14,14 10,6 7,78 3,36 0,03 57,1 45,0 30,0 23,1 16,16 12,12 9,24 6,93 0,04 59,5 47,0 32,0 25,0 17,5 13,0 10,0 8,0 0,05 61,3 48,7 33,2 26,1 18,6 13,9 10,9 8,7 0,06 62,8 50,1 34,4 27,2 19,5 14,7 11,5 9,3 0,07 64,1 51,3 35,5 28,2 20,4 15,5 12,2 9,9 0,08 65,2 52,4 36,4 29,0 21,1 16,1 12,8 10,3 0,10 67,2 54,3 38,1 30,6 22,4 17,3 13,8 11,2 0,12 68,8 55,8 39,5 32,6 23,5 18,3 14,7 12,1 0,14 70,3 57,2 40,7 33,0 24,5 19,1 15,4 12,3 0,16 71,5 58,4 41,8 34,0 25,4 19,9 16,1 13,4 0,18 72,6 59,5 42,7 34,8 26,2 20,6 16,8 14,0 0,20 73,7 60,4 43,6 35,7 26,9 21,3 17,4 14,5 0,22 74,6 61,3 44,4 36,4 27,6 21,9 17,9 15,0 0,24 75,5 62,1 45,2 37,1 28,3 22,5 18,5 15,5 0,26 76,3 62,9 45,9 37,8 28,8 23,0 18,9 16,0 0,28 77,0 63,6 46,5 38,4 29,4 23,5 19,4 16,4 0,30 77,7 64,8 47,2 39,0 29,9 24,0 19,9 16,8 0,35 79,3 65,8 48,6 40,3 31,1 25,1 20,9 17,8 0,40 80,7 67,1 49,8 41,5 32,2 26,0 21,8 18,6 0,45 82,0 68,4 50,9 42,5 33,1 26,9 22,6 19,4 0,50 83,1 69,5 51,9 43,4 34,0 27,8 23,4 20,1 0,55 84,1 70,4 52,8 44,4 34,8 28,5 24,0 20,7 0,60 85,3 71,4 53,7 45,2 35,5 29,2 24,7 21,3 0,70 86,8 73,0 55,2 46,6 36,9 30,4 25,8 22,4 0,80 88,3 74,5 56,5 47,9 38,0 31,5 26,8 23,4 0,90 89,4 75,5 57,5 48,8 38,9 42,3 27,6 24,1 1,00 90,9 76,9 58,8 50,0 40,0 33,3 28,6 25,0 1,50 95,7 81,5 62,9 53,9 43,6 36,7 31,7 28,0 2,00 99,3 84,8 65,9 56,6 46,0 38,9 33,8 30,0 3,00 104,4 89,4 69,8 60,3 49,3 41,9 36,1 32,5 4,00 108,1 92,6 72,5 62,5 51,2 43,6 38,1 33,9 Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .254
  59. phụ lục 3 TrịsốCtínhtheocôngthứccủaManning 1 C = R 6/1 n n 0,010 0,013 0,014 0,017 0,020 0,025 0,030 0,035 0,040 R,(m) 0,05 60,7 46,7 43,4 35,7 30,4 24,3 20,2 17,3 15,2 0,06 62,6 48,1 44,7 36,8 31,3 25,0 20,9 17,9 15,6 0,07 64,2 49,4 45,9 37,8 32,1 25,7 21,4 18,3 16,0 0,08 65,6 50,7 46,9 38,6 32,8 26,3 21,9 18,8 16,4 0,10 68,1 52,4 48,7 40,1 34,1 27,3 22,7 19,5 17,0 0,12 70,2 54,0 50,2 41,3 35,1 28,1 23,4 20,1 17,6 0,14 72,1 55,4 51,5 42,4 36,0 28,8 24,0 20,6 18,0 0,16 73,7 56,7 52,6 43,3 36,8 29,5 24,5 21,1 18,4 0,18 75,1 57,8 53,7 44,2 37,6 30,1 25,0 21,5 18,8 0,20 76,5 58,8 54,6 45,0 33,2 30,6 25,5 21,8 19,1 0,22 77,7 59,8 55,5 45,7 38,8 31,1 25,9 22,2 19,4 0,24 78,8 60,6 56,3 46,4 39,4 31,5 26,3 22,5 19,7 0,26 79,9 61,5 57,1 47,0 39,9 32,0 26,6 22,8 20,0 0,28 80,9 62,2 57,8 47,6 40,4 32,4 27,0 23,1 20,2 0,30 81,8 63,0 58,4 48,1 40,9 32,7 27,3 23,4 20,4 0,35 83,9 64,6 59,9 49,4 42,0 33,6 28,0 24,0 21,0 0,40 85,8 66,0 61,3 50,5 42,9 34,3 28,6 24,5 21,4 0,45 87,5 67,3 62,5 51,5 43,8 35,0 29,2 25,0 21,9 0,50 89,1 68,5 63,6 52,4 44,5 35,6 29,7 25,5 22,3 0,55 90,5 69,6 64,6 53,3 45,3 36,2 30,2 25,9 22,6 0,60 91,8 70,6 65,6 54,0 45,9 36,7 30,6 26,2 23,0 0,65 93,1 71,6 66,5 54,7 46,5 37,2 31,0 26,6 23,3 0,70 94,2 72,5 67,3 55,4 47,1 37,7 31,4 26,9 23,6 0,80 96,4 74,1 68,8 56,8 48,2 38,5 32,1 27,5 24,1 0,90 98,3 75,6 70,2 57,8 49,1 39,3 32,8 28,1 24,6 1,00 100,0 77,0 71,4 58,8 50,0 40,0 33,3 28,6 25,0 1,10 101,0 78,2 72,6 59,8 50,8 40,6 33,9 29,0 25,4 1,20 103,1 79,3 73,6 60,6 51,5 41,2 34,4 29,5 25,8 1,30 104,5 80,4 74,6 61,5 52,2 41,8 34,8 29,8 26,1 1,50 107,0 82,3 76,4 62,9 53,5 42,8 35,7 30,6 26,8 1,70 109,3 84,1 78,0 64,3 54,6 43,7 36,4 31,2 27,3 2,00 112,3 86,3 80,2 66,0 56,1 44,9 37,4 32,1 28,1 2,50 116,5 89,6 83,2 68,5 58,3 46,6 38,8 33,3 29,1 3,00 120,1 92,4 85,8 70,6 60,0 48,0 40,0 34,3 30,0 3,50 123,2 94,8 88,0 72,5 61,6 49,3 41,1 35,2 30,3 4,00 126,0 97,0 90,0 74,1 63,0 50,4 42,0 36,9 31,5 5,00 130,8 100,0 93,4 76,9 65,4 52,3 43,6 37,4 32,7 10,00 146,8 112,9 104,8 86,3 73,4 58,7 49,0 41,9 Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .255
  60. Phụ lục 4 Hệsốλđốivớiốngtrònphụthuộcđ−ờngkínhdvhệsốnhámn khiCtínhtheocôngthứccủaViệnsĩN.N.Pavolôpski Hệsốnhámn d(mm) 0,011 0,012 0,013 0,014 0,015 200 0,021 0,026 0,033 0,039 0,050 300 0,019 0,024 0,029 0,035 0,044 400 0,017 0,022 0,026 0,033 0,039 500 0,016 0,020 0,025 0,030 0,036 600 0,016 0,019 0,024 0,028 0,034 700 0,015 0,019 0,023 0,027 0,032 800 0,015 0,018 0,022 0,026 0,031 900 0,014 0,017 0,021 0,025 0,029 1000 0,013 0,017 0,020 0,023 0,028 1200 0,013 0,016 0,019 0,022 0,026 1500 0,012 0,015 0,018 0,021 0,025 2000 0,011 0,014 0,016 0,019 0,022 2500 0,011 0,013 0,015 0,018 0,021 3000 0,010 0,012 0,014 0,017 0,020 Phụ lục 5 Trịsốđặctr−ngl−ul−ợng K = ωC R củacácốngdẫnn−ớccótiếtdiệntròn khitínhtheocôngthứcđầyđủcủaN.N.Pavolôpski 1 C = R y ;y=f(n,R)(dùngchohệmét) R Trịsốđặctr−ngl−ul−ợngK(m3/s)vớicáctrịsố Đ−ờngkính Diệntích hệsốnhámnkhácnhau d(m) ω(m2) 0,011 0,020 0,030 0,040 1,0 0,7854 29,806 14,707 8,934 6,185 1,5 1,7672 86,664 44,307 27,638 19,716 2,0 3,1416 184,573 96,618 61,747 44,644 2,5 4,9087 328,123 174,196 112,663 82,338 3,0 7,0690 535,310 288,900 188,636 140,020 3,5 9,6210 801,700 436,920 288,762 215,180 4,0 12,5660 1140,000 628,320 418,670 314,160 5,0 19,6350 2049,870 1142,710 707,210 582,860 6,0 28,2740 3311,980 1865,370 1270,160 969,020 7,0 38,4840 4961,790 2813,880 1926,710 1479,880 8,0 50,2660 7052,810 4025,730 2766,800 2133,780 9,0 63,6170 9609,390 5501,310 3795,180 2935,300 10,0 78,5400 12702,260 7302,860 5051,050 3918,910 12,0 113,0970 20427,940 11798,900 8198,570 6359,270 14,0 153,9380 30628,300 17703,390 12320,400 9585,740 16,0 201,0620 43469,170 25132,500 17532,430 13632,000 Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .256
  61. Phụ lục 6 Bảngtínhcácốngdẫnn−ớc.Trịsốđặctr−ngl−ul−ợng K = ωC R củacácốngdẫnn−ớckhiCtínhtheocôngthứccủaManning 1 C = R 6/1 n (dùngchohệthốngmét) K,(l/s) ố Cácđiềukiệntính ố ngsạch toánbìnhth−ờng ngbẩn 2 d,(mm) ω,(m ) 1 1 1 Co = = 90 C = = 80 Co = =70 n o n n (n≈0,01) (n≈0,0125) (n≈0,0143) 50 0,00196 9,624 8,460 7,403 75 0,00442 28,37 24,94 21,83 100 0,00785 61,11 53,72 47,01 125 0,01227 110,80 97,40 85,23 150 0,01767 180,20 158,40 138,60 175 0,02405 271,80 239,90 209,00 200 0,03142 388,00 341,10 298,50 225 0,03976 531,20 367,00 408,60 250 0,04909 703,50 418,50 541,20 300 0,07068 1,144.103 1,006.103 880,00 350 0,09621 1,726.103 1,517.103 1,327.103 400 0,12566 2,464.103 2,166.103 1,895.103 450 0,15904 3,373.103 2,965.103 2,594.103 500 0,19635 4,467.103 3,927.103 3,436.103 600 0,28274 7,264.103 6,386.103 5,587.103 700 0,38435 10,96.103 9,632.103 8,428.103 750 0,44179 13,17.103 11,580.103 10,13.103 800 0,50266 15,64.103 13,75.103 12,03.103 900 0,63617 21,42.103 13,83.103 16,47.103 1000 0,78540 28,36.103 24,93.103 21,82.103 1200 1,13090 46,12.103 40,55.103 35,48.103 1400 1,5394 69,57.103 61,16.103 53,52.103 1600 2,0106 99,33.103 87,32.103 76,41.103 1800 2,5447 136,00.103 119,50.103 104,6.103 2000 3,1416 180,10.103.103 158,30.103.103 138,5.103 Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .257
  62. PHỤ LỤC 7 Mụ men quỏn tớnh Jo (ủi vi trc nm ngang ủi qua trng tõm C). To ủ trng tõm zc và din tichd ω ca nhng hỡnh phng Hỡnh và ký hiu Jo zc ω Zo Z c 3 a a ba c z0 + 12 2 ba b Zo Z 3 c ba 2 ba a c z0 + a 36 3 2 b B Zo Z c a3( B2 + 4Bb + b2 ) (a B + 2b ) (a B + b ) a c z0 + 36( B + b ) (3 B + b ) 2 b Z 4 2 o Zc πd d πr z0 + d c 64 2 4 Zo 2 2 Zc 4 9π −64 4 π πr r z0 + C 72π 3π 2 Zo Z 2 2 2 c 9π −64 z + R π(R + r ) r r 4 0 c 72π R Z 3 o Z πa b z + a c 0 π ab 2a c 4 2B Trưng ði hc Nụng nghip Hà Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ .258
  63. Phụ lục 8 Các hàm khí động T k −1 1  1  =τ =1− λ f = q()λ λ +  q = cλε(λ) To k +1 c  λ  k p  k −1  k−1 c 1 = π = 1− λ2  r = c = p  k +1   1  ε ()l o y()λ λ +   λ  1 ρ  k −1  k−1 q(λ) = ε = 1− λ2  y = ρo  k +1  π ()λ k = 1,4 λλλ τττ πππ εεε q y f r M 0,00 1,0000 1,0000 1,0000 0,0000 0,0000 1,0000 1,0000 0,0000 0,01 1,0000 0,9999 0,9999 0,0158 0,0158 1,0000 0,9999 0,0091 0,02 0,9999 0,9998 0,9998 0,0315 0,0315 1,0002 0,9996 0,0183 0,03 0,9999 0,9995 0,9997 0,0473 0,0473 1,0006 0,9989 0,0274 0,04 0,9997 0,9990 0,9993 0,0631 0,0631 1,0009 0,9981 0,0365 0,05 0,9996 0,9986 0,9990 0,0788 0,0788 1,0019 0,9971 0,0457 0,06 0,9994 0,9979 0,9985 0,0945 0,0945 1,0021 0,9958 0,0548 0,07 0,9992 0,9971 0,9979 0,1102 0,1102 1,0028 0,9943 0,0639 0,08 0,9989 0,9963 0,9974 0,1259 0,1259 1,0038 0,9925 0,0731 0,09 0,9987 0,9953 0,9967 0,1415 0,1415 1,0047 0,9906 0,0822 0,10 0,9983 0,9942 0,9959 0,1571 0,1571 1,0058 0,9868 0,0914 0,11 0,9980 0,9929 0,9949 0,1726 0,1726 1,0070 0,9860 0,1005 0,12 0,9976 0,9916 0,9940 0,1882 0,1882 1,0083 0,9834 0,1097 0,13 0,9972 0,9901 0,9929 0,2036 0,2036 1,0100 0,9806 0,1190 0,14 0,9967 0,9866 0,9918 0,2190 0,2190 1,0113 0,9776 0,1200 0,15 0,9963 0,9870 0,9907 0,2344 0,2344 1,0129 0,9744 0,1372 0,16 0,9957 0,9851 0,9893 0,2497 0,2497 1,0147 0,9709 0,1460 0,17 0,9952 0,9832 0,9880 0,2649 0,2649 1,0165 0,9673 0,1560 0,18 0,9946 0,9812 0,9866 0,2801 0,2801 1,0185 0,9634 0,1650 0,19 0,9940 0,9791 0,9850 0,2952 0,2952 1,0206 0,9594 0,1740 0,20 0,9933 0,9768 0,9834 0,3102 0,3102 1,0227 0,9551 0,1830 0,21 0,9927 0,9745 0,9815 0,3252 0,3252 1,0250 0,9507 0,1920 0,22 0,9919 0,9720 0,9799 0,3401 0,3401 1,0274 0,9461 0,2020 0,23 0,9912 0,9695 0,9781 0,3549 0,3549 1,0298 0,9414 0,2109 0,24 0,9904 0,9668 0,9762 0,3696 0,3696 1,0315 0,9373 0,2202 0,25 0,9896 0,9640 0,9742 0,3842 0,3842 1,0350 0,9314 0,2290 0,26 0,9887 0,9611 0,9721 0,3987 0,3987 1,0378 0,9261 0,2387 0,27 0,9879 0,9581 0,9699 0,4131 0,4131 1,0406 0,9207 0,2480 0,28 0,9869 0,9550 0,9677 0,4274 0,4274 1,0435 0,9152 0,2573 0,29 0,9860 0,9518 0,9653 0,4416 0,4416 1,0465 0,9095 0,2670 Trưng ði hc Nụng nghip Hàa Ni – Giỏo trỡnh K thut Thu khớ 259