Đề thi máy thủy khí docx

Ap suất chân không tại cửa vào của bơm p ck =4,5mγ a Tính chiều cao hút hs b Tính cột áp và công suất trên trục của bơm, biết hiệu suất của bơm là 0,75.. c Xác định cột áp và công suất t

PHẦN 2: MÁY THUỶ KHÍ

1) Bơm nước có lưu lượng Q = 16 lít/s, ống hút có: d=150mm; L=10m; hệ số ma sát dọc đường λ=0,03; hệ số tổn thất cục bộ ζ=6,2 Áp suất chân không tại cửa vào của bơm pck = 4 , 5 m

γ Tính chiều cao hút (độ cao đặt bơm).

2) Bơm li tâm đặt với độ cao hút là zh = 3,795m Tôn thất trong ống hút h wh =1,505m.

Tại miệng ra của bơm có m

g

v

p ra ra

7 , 74 2

2

= +

Xác định:

- Cột áp của bơm

- Cho Q=14 lit/s, hiệu suất của bơm là 0,8 Tính công suất động cơ dẫn động bơm,

Nđc=Ntrục.k ; (chọn k=1,05 – 1,15)

- Độ cao giữa 2 bể H T =68m Hai bể hở Tính tổn thất trong đường ống đẩy.

3) Bơm ly tâm bơm nước từ bể hở A lên bể hở B theo hệ thống đường ống sau:

Đường ống hút l 1 =8md 1 =100mm λ1 =0,03 ξ1 =6

Đường ống đẩy l 2 =16m d 2 =75mm λ2 =0,035 ξ2 =10

Khoảng cách giữa 2 bể: Ho =18m Q=8 lit/s η = 0,75

a Xác định cột áp, công suất trên trục bơm

b Vẽ đường đặc tính lưới H l (Q) với Q= (0 ÷ 10) lit/s,

c Tính chiều cao hút cho phép (độ cao đặt bơm), cho biết:

nbơm=1450 v/phút, Q=8 lit/s; To=30o; hệ số C: tự chọn

4) Bơm ly tâm bơm nước từ bể hở A lên bể hở B theo hệ thống đường ống :

Đường ống hút: l1=10m d1=100mm λ1=0,025 ξ1=2

Đường ống đẩy: l2=30m d2=75mm λ2=0,027 ξ2=12

Chênh lệch độ cao giữa hai bể: Ho=11m

Lưu lượng bơm Q = 7 l/s Hiệu suất η = 0,6

Xác định cột áp, công suất trên trục bơm

5) Bơm nước lưu lượng Q= 16 l/s làm việc trong hệ thống đường ống:

Đường ống hút: d1 =150mm, l1=10m, λ1=0,03, ζ1=6,2

Đường ống đẩy: d2=100mm, l2=30m, λ2=0,03, ζ2=10

Chênh lệch độ cao giữa hai bể: Ho=11m Hai bể hở

Ap suất chân không tại cửa vào của bơm p ck =4,5m

γ a) Tính chiều cao hút hs

b) Tính cột áp và công suất trên trục của bơm, biết hiệu suất của bơm là 0,75

c) Xác định cột áp và công suất trên trục của bơm nếu bể đẩy là bể kín, áp suất dư tại mặt thoáng bể đẩy là 3at; hiệu suất của bơm là 0,75

6) Bánh công tác bơm ly tâm có Qlt=500 lit/s, Đường kính bánh công tác D2=480mm,

bề rộng cửa ra b2=100mm, β2=25o, số cánh Z=6, hiệu suất thủy lực ηH=0,92, cho C1u=

0 (chảy vào thẳng góc)

Số vòng quay của bơm là 1600v/ph

Cho biết hiệu suất lưu lượng là 0,92, hiệu suất cơ khí là 0,94

a Xác định cột áp thực của bơm

b Xác định lưu lượng thực của bơm,

c Xác định công suất trên trục của bơm

PHẦN BÀI TẬP XÁC ĐỊNH LỰC HƯỚNG TRỤC:

d Tính số vòng quay đặc trưng của bơm, từ đó chọn giá trị Do/D2 và xác định bán kính Ro Cho biết bán kính trục bơm bằng 0,1 R2 Tính rtrục

e Cho cột áp tĩnh của bánh công tác bơm là 70% cột áp toàn phần Xác định độ chênh áp suất tại cửa vào và cửa ra của bánh công tác

f Xác định các thành phần lực hướng trục tác dụng lên BCT:

- Lực PI do chênh lệch áp suất

- Lực PII do sự đổi hướng của dòng chảy

- Lực hướng trục tổng hợp

7) Bơm ly tâm có Ql=167 lít/s, D2=340mm, b2=32mm, β2=20o, số cánh Z=8, hiệu suất thủy lực ηH=0,94, C1u= 0

Số vòng quay của bơm là 1450v/ph

Xác định cột áp thực của bơm

8) Xác định kích thước D1, lưu lượng Q, số vòng quay n và số vòng quay đặc trưng

n s của turbine làm việc với cột áp H=6m, công suất N=200kW

Turbine này tương tự với turbine mô hình D1M =0,7m, H M =1m, N M =5kW,

n M =200v/ph, hiệu suất ηM =0,86.

9) Một trạm thủy điện có tổng lưu lượng Q∑=64m3/s và cột nước H=19m Turbine của trạm tương tự với turbine mô hình có các thông số sau: D1M =0,7m, H M =1m,

N M =6,2kW, n M =114v/ph, Q M =0,74m 3 /s.

Xác định đường kính D1, lưu lượng Q, số turbine cho trạm, số vòng quay đặc trưng

và công suất N của turbine Biết rằng turbine nối với máy phát có n=250v/ph Hiệu

suất của turbine thực và mô hình là bằng nhau

10) Một trạm bơm có tổng lưu lượng Qtrạm =26,01 m 3 /s và cột áp H=10m.

Bơm được chọn tương tự với bơm mô hình có các thông số sau:

D M =0,3m, Q M =0,1028 m 3 /s, H M =1,21m, n M =580v/ph, ηM =0,8

- Xác định số lượng bơm, đường kính, công suất trên trục của mỗi bơm Biết bơm

của trạm có số vòng quay n=250 v/ph

- Tính số vòng quay đặc trưng của bơm và cho biết đây là loại bơm gì

11) Một trạm thuỷ điện, có cột áp H=17,5m

Tuabin đã chọn cho trạm (có D1 =1,2m) thì được thiết kế để làm việc với cột áp

H tk =25m, Q tk =12,7m 3 /s, n tk =300v/ph và có công suất N tk =2750kW.

Xác định công suất, lưu lượng, số vòng quay khi tuabin này làm việc trong điều kiện

của trạm và đạt hiệu suất bằng hiệu suất thiết kế Xác định hiệu suất này

Tính số vòng quay đặc trưng của tuabin và cho biết đây là loại tuabin gì

Tính các thông số qui dẫn của tuabin ở chế độ làm việc này

12) Nước chảy trong 1 hệ vòng kín gồm 1 bơm và 1 bộ làm nguội có hệ số cản

ζ=20 Tổng chiều dài của các ống nối là 4L=40m, đường kính ống d=40mm, hệ số

ma sát đường ống λ=0,02 Điểm A trên đường ống nối với ống đo áp hở, độ cao nước dâng lên trong ống là Z=4m

a) Xác định cột áp, công suất trên trục của bơm Biết lưu lượng của bơm

Q=3,76 lit/s, hiệu suất bơm η=0,7

b) Xác định áp suất tại cửa vào của bơm

c) Xác đinh giá trị Z nhỏ nhất bằng bao nhiêu để trong hệ thống không có áp

suất chân không

d) Xây dựng pt đặc tính lưới và vẽ đường đặc tính lưới của hệ thống này với Q

= (0 – 10) lit/s

13) Bơm ly tâm có đường đặc tính cho theo

bảng ứng với số vòng quay n=900v/ph, bơm

nước từ bể A lên bể B theo đường ống : Đường ống hút: l1= 20m d1= 200mm

λ1= 0,02 Đường ống đẩy: l2= 100m d2= 150mmλ2= 0,025

H tĩnh = 6m

a) Viết pt đặc tính lưới và vẽ đường đặc tính lưới với Q=(0 70)lít/s

b) Xác định lưu lượng, cột áp, công suất trên trục bơm

c) Thay đổi số vòng quay của bơm để lưu lượng giảm 25%, xác định cột áp của

bơm.

d) Không thay đổi số vòng quay của bơm, Xác định ξ2’ để bơm làm việc với lưu lượng 30l/s

e) Tính số vòng quay đặc trưng và cho biết đây là loại bơm gì

Đường đặc tính bơm (n=900v/ph)

Bơm

2L

Z

A

Ống đo áp suất tại A

Htinh

B

A

H[m] 12,6 13,2 13,6 13,2 12,6 11,5 9,5 7,5

14) Bơm có đường đặc tính đã cho trong bảng với số vòng quay 1450v/ph

H[m] 13,2 14,2 13 9,5 4

bơm nước từ bể A bể B theo đường ống xi phông có độ dài 3L=75m, đường kính

d=50mm Độ chênh mức nước trong 2 bể: H=8m, điểm cao nhất (M) của ống xi phông nằm cách mức nước bể A: h=5m Hệ số ma sát đường ống λ=0,025 Hệ số tổn thất cục bộ tại van trên đường ống đẩy là K=5

a)Vẽ đường đặc tính lưới với Q = (0 8) lit/s

b) Xác định lưu lượng, cột áp và công suất trên trục của bơm khi làm việc trong hệ

`thống lưới này

- Xác định số vòng quay đặc trưng và cho biết bơm này là loại bơm gì?

c) Xác định áp suất ở điểm cao nhất (M) của ống xi phông

d) Khi không lắp bơm, hãy xác định lưu lượng chảy trong ống và áp suất tại điểm M; nhận xét về áp suất này

15) Một tua bin có đường kính tính toán D=0,2m, làm việc với cột áp H=3m Các điểm làm việc của tuabin cho trong bảng sau:

Điểm

làm việc

Q (m3/s) n(v/ph) η (%) Ntr nI1 QI1 NI1

Tính các thông số quy dẫn tại từng điểm làm việc A, B, C, D, E

Tính số vòng quay đặc trưng của tuabin và cho biết đây là loại tuabin gì?

A

Bơm

2L L

H h

B M

16) Bơm piston tác dụng kép có đkính piston D=75mm, đkính cần piston d=25mm,

hành trình piston S=150mm, công suất của đcơ dẫn động bơm là 2,8 KW Số vòng

quay của trục động cơ nđc =60v/ph Hiệu suất lưu

lượng là 0,865; hiệu suất cơ khí là 0,935; hiệu suất thủy lực bằng 1.

a) Xác định lưu lượng trung bình thực, áp suất làm việc,

cột áp của bơm γd =0,8 γnước b) Xác định lưu lượng tức thời trên đường ống đẩy tại

thời điểm t=2s

3

1

và t'=t+0,5s biết rằng tại thời điểm t=0, tay quay và thanh truyền nằm trên đường thẳng và tay quay có chiều quay ngược chiều kim đông hồ

17) Bơm piston tác dụng đơn có đkính piston D=50mm, tỉ số S/D = 0,5, áp suất làm việc

của dầu công tác là 100 at Số vòng quay của trục động cơ nđc =300 v/ph Hiệu suất lưu

lượng là 0,87; hiệu suất cơ khí là 0,95; hiệu suất thủy lực bằng 1.

- Tính lưu lượng thực của bơm

- Tính công suất trên trục của bơm

18) Một bơm tiêu hao 1 công suất trên trục N=5,5 kW, biết áp suất dư ở cửa ra của bơm là pd ra=2at và áp suất chân không ở cửa vào là pckv=0,4at Vận tốc trên đường ống đẩy v=4m/s, đường kính ống đẩy dđ= 75mm Đường kính ống hút dhut =100mm

Tính lưu lượng, cột áp và hiệu suất của bơm

BÀI TẬP TẠI LỚP (THỜI GIAN 45’)

1 Xác định các thông số làm việc của bơm 2 BR và hệ số dao động lưu lượng của bơm, cho biết:

Mô đun của răng: m=6 mm

Số răng của 2 BR: Z1 = Z 2 = 14 răng

Góc ăn khớp: α = 20 o

Chiều rộng tương đối của BR: = = 0 , 5

D

b b

Số vòng quay của trục bơm: n=1450 v/phút

Ap suất của chất lỏng làm việc: p=25 at; ηQ =0,86; ηck =0,82

2 Bơm cánh gạt tác dụng đơn có các kích thước sau:

- bán kính trong cuả stato: r = 54mm

- bán kính của roto: rroto = 49mm

- Chiều rộng của cánh gạt: b=25mm; Số cánh gạt: 2 cánh

- Số vòng quay của trục bơm: 1500v/ph

- Ap suất chất lỏng làm việc: 25 at; ηQ =0,88; ηck =0,95

a) Xác định Qmax, Qmin, hệ số dao động lưu lượng, công suất cực đại trên trục bơm

b) Tính toán các thông số trên khi số cánh gạt là Z=6 cánh, so sánh với

kết quả ở câu a Kết luận

BÀI TẬP MẪU

Bơm ly tâm có đường đặc tính của bơm cho theo bảng ứng với số vòng quay

n=1600v/ph.

bơm nước từ bể A lên bể B (bể hở).Cho Hluoi tĩnh = 11m

Đường ống hút: l1= 10m d1= 100mm λ1= 0,025 ζ1=2

Đường ống đẩy: l2= 30m d2= 75mm λ2= 0,027 ζ2=12

a) Vẽ đường đặc tính bơm H(Q); η(Q);

b)Viết pt đặc tính lưới và vẽ đường đặc tính lưới với Q=(0 14)lít/s

b') Cho Q=8 lit/s, độ cao đặt bơm là Zh=4m; Tính áp suất chân không tại cửa vào Cho nhiệt độ làm việc là To=30OC, có xảy ra xâm thực hay không?

c) Xác định lưu lượng Q, cột áp H, công suất trên trục bơm

d) Giữ nguyên số vòng quay của bơm, Tính hệ số tổn thất cục bộ trên đường ống đẩy ζ2‘ để hệ thống làm việc với lưu lượng Q’ bằng 6 lit/s

d’) Nếu giữ nguyên hệ thống lưới (không điều chỉnh van trên đường ống đẩy)

và thay đổi svq của bơm để hệ thống làm việc với lưu lượng Q’ bằng 6 lit/s; hãy xác định cột áp của bơm trong trường hợp này So sánh với pp điều chỉnh van đẩy Xác định số vòng quay này

e)Thay đổi số vòng quay của bơm để lưu lượng tăng 50% so với kết quả của câu (c), tính số vòng quay này

f) Tính số vòng quay đặc trưng ns của bơm