Проектирование турбинного или насосного агрегата по заданным условиям с выполнением специальной части (расчет турбокомпрессорного или насосного агрегата, совершенствование или проверочный расчет конструктивного элемента).
11. Рекомендуемый перечень тем семинарских и иных занятий (по разделам)
Аудиторных семинарских занятий не предусмотрено.
12. Дополнительный учебно-методический материал
Тестовые вопросы контроля освоения дисциплины:
1. Какие функции выполняет рабочая жидкость?
1.1 отводит тепло от нагретых элементов гидромашин и других устройств;
1.2 обеспечивает смазку трущихся поверхностей деталей гидравлических устройств и уплотнений;
1.3 уносит продукты износа и другие частицы загрязнения;
1.4 защищает детали гидравлических устройств от коррозии.
2. Что изменяется с увеличением вязкости жидкости?
2.1 становятся больше потери давления на движение жидкости в трубопроводах;
2.2 становятся меньше потери давления на движение жидкости в трубопроводах;
2.3 потери давления на движение в трубопроводах не зависят от вязкости жидкости.
3. Как называется деталь уплотнительного устройства, находящаяся в контакте с сопрягаемыми деталями и препятствующая перетеканию рабочей жидкости через зазоры между этими деталями:
3.1 защитное кольцо;
3.2 опорное кольцо;
3.3 уплотнитель.
4. Какие уплотнительные кольца получили наиболее широкое распространение в центробежных насосах?
4.1 прямоугольного сечения;
4.2 круглого сечения;
4.3 овального сечения;
5. Как называется отделитель твердых частиц, в котором очистка рабочей жидкости происходит под действием каких-либо сил?
5.1 фильтр;
5.2 кондиционер;
5.3 сепаратор.
6. Что относится к основным параметрам, характеризующим работу насоса, привод которого осуществляется от источника механической энергии вращательного движения?
6.1 напор насоса;
6.2 частота вращения вала;
6.3 потребляемый расход.
7. По какой формуле вычисляется коэффициент быстроходности?
7.1 
7.2 
7.3 
8. Как называется насос, в котором жидкая среда перемещается за счет сил вязкого трения?
8.1 насос трения;
8.2 динамический насос;
8.3 центробежный насос.
9. Какие насосы относятся к лопастным?
9.1 центробежные насосы;
9.2 диагональные насосы;
9.3 осевые насосы.
10. Какие насосы относятся к насосам трения?
10.1 вихревые насосы;
10.2 лабиринтные насосы;
10.3 дисковые насосы.
11. По какой формуле вычисляется гидравлический КПД насоса?
11.1 | 11.2 | 11.3 |
|
|
|
12.По какой формуле вычисляется объемный КПД насоса?
12.1 | 12.2 | 12.3 |
|
|
|
13.По какой формуле вычисляется механический КПД насоса?
13.1 | 13.2 | 13.3 |
|
|
|
14. Чему равен полный КПД роторного насоса?
14.1 η=ηг∙ηо∙ηм
14.2 η=ηг∙ηо
14.3 η=ηо∙ηм
14.4 η=ηг∙ηм
15. Какие нижеперечисленные выражения верны?
15.1 теоретическая подача может быть определена при рабочем объёме и частоте его вращения
15.2 теоретическая подача существует при нулевом давлении на выходе насоса
15.3 теоретическая подача не зависит от давления насоса
16. Что является задачей смазочно-охлаждающей жидкости?
16.1 поддержание жидкостного трения в трущихся узлах;
16.2 снижение трения, отвод тепла от обрабатываемой поверхности и режущего инструмента, удаление отходов резания;
16.3 поглощение теплоты охлаждаемого объекта, ее перенос по трубопроводам и отдача теплообменнику - охладителю.
17. Какие этапы включает в себя проектирование гидравлической системы?
17.1 разработка принципиальной схемы;
17.2 расчет основных конструктивных параметров и подбор элементов;
17.3 уточненный расчет на установившемся режиме работы;
17.4 кинематический расчет на неустановившихся режимах работы;
17.5 динамический расчет на неустановившихся режимах работы.
18. Какие параметры гидропривода используются при выборе насоса?
18.1 подача насоса, равная сумме расходов жидкости всеми потребителями;
18.2 номинальное рабочее давление;
18.3 расчетный рабочий объем.
19. Что понимается под характеристикой трубопровода?
19.1 зависимость потерь давления в нем от расхода;
19.2 зависимость КПД от расхода;
19.3 зависимость напора от подачи.
20. По какой формуле осуществляется расчет местных потерь в трубопроводе?
20.1 Δрм=ξ∙Q2∙8∙β/π2∙d4;
20.2 Δрм= Q2∙ρ/2∙μ2∙S;
20.3 Δрм=128∙ν∙lэ∙ρ∙ Q/π∙d4.
21. Какое слагаемое в уравнении Бернулли p1/ρ∙g= p2/ρ∙g+ΔpΣ/ρ∙g+dv∙l/dt∙g выражает инерционный напор для трубопровода?
21.1 p1/ρ∙g;
21.2 p2/ρ∙g;
21.3 ΔpΣ/ρ∙g;
21.4 dv∙l/dt∙g
22. Какая формула соответствует уравнению Клайперона для идеальных газов?
22.1 
;
22.2 
;
22.3 
.
23. Соотнесите термодинамический процесс и соответствующее ему уравнение состояния газа.
23.1 изотермический процесс;
23.2 изобарический процесс;
23.3 изохорный процесс;
23.4 адиабатный процесс;
23.5 политропный процесс;
А. 
;
Б.
;
В.
;
Г.
;
Д.
.
24. По какой формуле вычисляется показатель адиабаты k ?
24.1 
24.2 
24.3 
25. Соотнесите формулу и соответствующее ей название.
25.1 потери по длине трубопровода;
25.2 массовый расход газа при установившемся течении;
25.3 число Рейнольдса;
25.4 массовый расход газа под действием малого перепада давлений;
25.5 уравнение Эйлера
А. 
Б. 
В. 
Г. 
Д. 
26. За счет чего в динамических компрессорах энергия сообщается потоку газа?
26.1 за счет вытеснения газа из рабочих камер с помощью вытеснителей;
26.2 рабочие органы компрессора оказывают силовое воздействие на газ, находящийся в его проточной части;
26.3 за счет изменения позиции вытеснителя.
27. Как соединяются ступени в многоступенчатом центробежном компрессоре?
27.1 последовательно;
27.2 параллельно;
27.3 радиально;
28. Что представляет собой каждая ступень многоступенчатого центробежного насоса?
28.1 вращающийся вал, на котором закреплены несколько рядов лопаток;
28.2 неподвижный корпус с направляющими лопатками;
28.3 совокупность рабочего колеса и следующего за ним направляющего аппарата.
29. Какой процесс сжатия является самым экономичным?
29.1 изотермический;
29.2 политропный;
29.3 адиабатный.
30. Как называется турбина, работающая с использованием энергии газовых потоков?
30.1 динамический пневмодвигатель;
30.2 пневмоцилиндр;
30.3 вращательный двигатель.
31. Для чего служит система турбонаддува?
31.1 для нагнетания воздуха в камеру сгорания двигателя;
31.2 для повышения мощности двигателя;
31.3 для подачи большего количества топлива в камеру сгорания.
32. Что относится к основным элементам, входящим в состав системы турбонаддува?
32.1 воздухозаборник;
32.2 фильтр;
32.3 компрессор;
32.4 турбина;
32.5 глушители.
33.Что является задачей отводящего устройства центробежного насоса?
33.1 подвод жидкости к рабочему колесу;
33.2 сбор выходящей из рабочего колеса жидкости;
33.3 преобразование кинетической энергии в потенциальную.
34. Что входит в насосную установку?
34.1 насос;
34.2 приемный резервуар;
34.3 всасывающий трубопровод;
34.4 напорный трубопровод;
34.5 напорный резервуар.
35. Как соотносятся потребный напор трубопровода и напор насоса при установившемся режиме работы?
35.1 потребный напор трубопровода меньше напора насоса в 2 раза;
35.2 потребный напор трубопровода больше напора насоса в 1,5 раза;
35.3 потребный напор трубопровода равен напору насоса.
36. Что происходит с диаметром начала лопаток рабочего колеса центробежного при увеличении ширины лопатки на входе?
36.1 диаметр начала лопаток уменьшается;
36.2 диаметр начала лопаток увеличивается;
36.3 диаметр начала лопаток не изменяется.
37. Какие параметры гидромашины относят к основным?
37.1 масса гидромашины с рабочей жидкостью;
37.2 номинальный расход рабочей жидкости;
37.3 номинальное давление;
37.4 диаметр условного отверстия (условный проход).
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО ПРОЙДЕННОМУ МАТЕРИАЛУ
Для выполнения контрольного задания студент письменно отвечает на 12 вопросов, выбранных из каждого блока в соответствии с вариантом, заданным преподавателем.
I
1. Какие типы подшипников применяются в лопастных машинах?
2. Где устанавливаются сальники и для чего они нужны?
3. Для чего необходим направляющий аппарат в лопастной машине ?
4. Чем отличаются осевые и центробежные лопастные машины?
5. Какая скорость характеризует вращательное движение частицы среды в рабочем колесе?
6. Какая скорость характеризует поступательное движение частицы среды в рабочем колесе?
7. Изобразите треугольник скоростей на выходе рабочего колеса.
8. Для чего необходимо знать угол β2
9.Чем отличается “идеальная” лопастная машина от действительной?
10. Изобразите радиальную составляющую абсолютной скорости C на треугольнике скоростей.
11. Изобразите окружную составляющую абсолютной скорости C на треугольнике скоростей.
12. От какого угла зависит профиль лопасти?
13. Перечислите основные детали лопастной машины.
14. Какая деталь лопастной машины позволяет преобразовать кинетическую энергию потока в потенциальную?
15. Какие детали лопастной машины способствуют снижению энергетических потерь?
16. Как определить абсолютную скорость потока в лопастной машине?
17. Опишите способ действия центробежной лопастной машины.
18. Опишите способ действия осевой лопастной машины.
19. Перечислите три скорости, которые формируют треугольник скоростей.
II
1. Запишите уравнение Эйлера (два вида), в чем их отличие.
2. Как определить степень реактивности в лопастной машине?
3. К чему стремится степень реактивности при β2 < 900 ?
4. К чему стремится степень реактивности β2 > 900 ?
5. Что представляет из себя разница β2р - β2 ?
6. Какой функцией является зависимость Hт = f(β2 ) ?
7. Какой функцией является зависимость Hт (ст) = f (β2 )
8. Как найти скоростную составляющую напора?
9. Как найти статистическую составляющую напора?
10. Как найти теоретическую подачу лопастной машины?
11. При каком условии уравнение Эйлера имеет вид Hт = U2 Cu2/g?
12. При каком значении угла β2 статический напор будет максимален и чему равен?
13. Запишите основное уравнение лопастной машины.
14. Чему равна степень реактивности для радиальной лопасти? 15. Перечислите параметры, которые влияют на профиль радиальной решетки.
16. Какая скорость (U; W; C) зависит только от числа оборотов и диаметра?
17. Почему стремятся применять машины с лопастями, загнутыми назад?
18. Как загнуты лопасти, если β2 < 900 ?
19 Как загнуты лопасти, если β2 > 900 ?
20. Как называются лопасти, если β2 = 900 ?
III
1. Перечислите основные параметры лопастной машины, которые влияют на величину подачи?
2. Какую величину обычно имеет гидравлический КПД?
3. Какую величину обычно имеет объемный КПД?
4. Какую величину обычно имеет механический КПД?
5. Какие сопротивления входят в гидравлические потери, характеризующие работу лопастной машины?
6. По какой зависимости можно рассчитать гидравлическое сопротивление?
7. Запишите формулу Стодолы-Мойзеля, укажите, что она определяет.
8. Как уменьшить объемные потери в лопастной машине?
9. От чего зависят механические потери в лопастной машине?
10. Какая кривая характеристики лопастной машины является наиболее важной?
11. Какой вид имеет теоретическая функция H = f (Q) ?
12. Какой вид имеет теоретическая функция N = f (Q) ?
13. Как изменится теоретический напор с увеличением Q при β2 > 900 ?
14. Как изменится теоретический напор с увеличением Q при β2 < 900 ?
15. При каком значении β2 зависимость Nт = f (Q) имеет максимум?
16. При каком типе лопастей напор с увеличением подачи остается неизменным?
17. Какие функции включает в себя характеристика лопастной машины?
18. Как можно найти вид истиной характеристики ТМ?
19. Для чего необходимо знать характеристику лопастной машины ?
20. Какие характеристики лопастных машин называют универсальными?
IV
1. Перечислите основные гидравлические потери, которые возникают в лопастной машине.
2. Как учесть потери напора на конечное число лопастей?
3. Как найти напор холостого хода лопастной машины на характеристиках ?
4. По какой обобщенной зависимости находятся гидравлические потери?
5. Как по характеристике найти мощность на режиме холостого хода?
6. В каком случае мощность холостого хода можно считать равной нулю?
7. Как называется режим, при котором КПД максимален?
8. Какие особенности имеют характеристики осевых машин?
9. Как установить геометрическое подобие лопастных машин
10. Как установить кинематическое подобие лопастных машин?
11. Как установить динамическое подобие лопастных машин?
12. Какие условия подобия выполняются для подобных лопастных машин?
13. Какая дополнительная функция изображается на характеристике насоса?
14. Какая дополнительная функция изображается на характеристике вентилятора?
15. Как учитываются утечки при построении характеристики лопастной машины?
16. От какого параметра более всего зависят механические потери мощности в лопастных машинах?
17. Почему действительная характеристика лопастных машин называется также опытной?
18. От какого параметра больше всего зависят гидравлические потери в лопастных машинах?
19. Какие потери учитываются при построении характеристики лопастных машин H=f(Q) ?
20. Чему равен КПД лопастных машин в режиме холостого хода?
V
1. Запишите формулу для соотношения подач подобных лопастных машин.
2. Запишите формулу для соотношения напоров подобных лопастных машин.
3. Запишите формулу для соотношения мощностей подобных лопастных машин.
4. Запишите формулу для соотношения давлений подобных лопастных машин.
5. Назовите зависимости описывающие соотношения между основными параметрами лопастной машины.
6. Какую размерность имеет коэффициент быстроходности?
7. Какие поправки учитываются при построении характеристики лопастной машины?
8. Приведите формулы перечета характеристики лопастной машины при изменении числа оборотов.
9. Запишите уравнения кривых подобных режимов.
10. Какие параметры влияют на величину коэффициента быстроходности?
11. У каких лопастных машин коэффициент быстроходности больше и почему?
12. Что изображается на универсальной характеристике лопастной машины?
13. На какие показатели лопастной машины влияет запыленность потока газа?
14. В каких случаях целесообразно использовать безразмерную характеристику лопастной машины?
15. В каких случаях целесообразно использовать универсальную характеристику лопастных машины?
16. В каких случаях целесообразно использовать диаграмму характеристик лопастных машин?
17. Для каких лопастных машин часто вводится поправка на изменение плотности среды?
18. В какой сетке координат строятся диаграммы характеристик семейства лопастных машин?
19. По какому принципу построена универсальная характеристика лопастной машины?
20. При пересчете какого параметра лопастной машины учитываются изменения плотности среды?
VI
1. Как можно определить напор последовательно подключенных лопастных машин?
2. С какой целью лопастные машины подключаются последовательно ?
3. Постройте суммарную характеристику двух последовательно установленных лопастных машин.
4. Как определить мощность последовательно подключенных лопастных машин?
5. Как определить КПД последовательно подключенных лопастных машин?
6. Дайте определение явлению помпажа.
7. Изобразите характеристику лопастной машины, имеющую зону неустойчивости.
8. От чего зависит интенсивность помпажа?
9. Что такое аккумулирующая способность тракта?
10. Какие методы применяются для предотвращения помпажа?
11. Чем отличаются статическая и динамическая неустойчивость лопастных машин?
12. Почему помпаж возникает после длительной эксплуатации лопастных машин?
13. Покажите рабочие точки на характеристике последовательно подключенных лопастных машин.
14. Как определить подачу двух последовательно подключенных лопастных машин?
15. Какими тремя методами осуществляется регулирование лопастных машин?
16. Что такое групповое регулирование лопастных машин?
VII
1. Какой способ регулирования является наиболее распространенным?
2. На каком принципе основано дроссельное регулирование?
3. Как влияет процесс регулирования на КПД лопастной машины?
4. В чем заключается принцип регулирования лопастной машины перепуском среды?
5. Какие недостатки и достоинства имеет дроссельное регулирование?
6. Какие недостатки и достоинства имеет регулирование перепуском?
7. Почему наиболее часто применяется дроссельное регулирование лопастных машин?
8. Какой способ регулирования является наиболее экономичным?
9. Какими методами можно изменять число оборотов лопастных машин при регулировании?
10. Запишите формулу пересчета подачи при регулировании числом оборотов.
11. Какие достоинства и недостатки у метода регулирования изменением числа? оборотов?
12. Как зависит КПД гидромуфты от изменения числа оборотов?
13. Где устанавливаются регулирующие направляющие аппараты?
14. Какой принцип используется при регулировании подачи лопастных машин направляющим аппаратом?
15. Назовите основные типы направляющих аппаратов.
16. Назовите достоинства и недостатки способа регулирования направляющим аппаратом.
17. Какой показатель оценивает эффективность работы направляющего аппарата?
18. Чем отличается дроссельное регулирование лопастных машин от регулирования числом оборотов?
19. Дайте определение понятию глубина регулирования.
20. Как влияет установка направляющего аппарата на КПД лопастной машины?
VIII
1. От чего зависит режим работы конденсатного насоса?
2. От чего зависит режим работы сетевого насоса?
3. От чего зависит режим работы циркуляционного насоса?
4. В каких режимах могут работать насосы и ТМ?
5. Какие режимы работы насосов и ТМ являются наиболее энергонапряженными и почему?
6. Для чего нужны системы защиты насосов и ТМ?
7. Для чего нужны системы блокировки насосов и ТМ?
8. Для чего нужны системы сигнализации для насосов и ТМ?
9. Какими особенностями характеризуется работа ТМ?
10. Почему пуск центробежных машин производится на закрытую задвижку?
11. Почему осевые лопастные машины пускаются в основном на открытую задвижку?
12. Чем опасны режимы работы насосов на «холостом ходу» ?
13. В каких случаях производят аварийный останов насосов и ТМ ?
14. Для чего необходима рециркуляционная линия в напорном тракте насоса?
15. Какие узлы насосов наиболее подвержены износу и почему?
16. Какой режим является наиболее ответственным для электропривода лопастной машины и почему?
17. Какие типы электродвигателей применяются для привода насосов и ТМ?
18. Как выбирается электродвигатель для привода насосов и ТМ?
Приложение 1
Календарный план чтения лекций
Номер и краткое название темы | Дата и № недель | Примечание (час) |
Лекция № 1 Назначение, параметры и основные сведения о насосах, применяемых в нефятиной промышленности и в теплоэнергетике. | 1 | 2 |
Лекция № 2 Гидромеханика центробежного насоса. Относительное течение жидкости в рабочем колесе. Межлопастные вихри. Планы скоростей и их изменение с расходом жидкости. Безударный режим обтекания лопастей. Уравнение Эйлера. | 2 | 2 |
Лекция № 3 Выбор и расчет основных размеров центробежного колеса. Баланс мощности, потери в насосе и к. п.д. | 3 | 2 |
Лекция № 4 Явление кавитации, условия и критерии ее возникновения. Физическая природа кавитации. Механизм кавитационного износа материалов и мероприятия по уменьшению кавитации. Кавитационная характеристика. Кавитационные испытания. | 4 | 2 |
Лекция № 5 Проектирование меридианного сечения колеса. Профилирование колес с цилиндрическими лопастями. Профилирование колес с пространственными лопастями. | 5 | 2 |
Лекция № 6 Гидравлический расчет отводящих устройств. Конструкции и назначение отводящих устройств. Влияние отвода на рабочую характеристику насоса. Расчет спиральных отводов. | 6 | 2 |
Лекция № 7 Гидравлический расчет всасывающих устройств насосов. Конструктивные схемы и назначение всасывающих устройств. | 7 | 2 |
Лекция № 8 Моделирование и немодельная корректировка рабочих органов насоса. Принципы кинематического и динамического подобия. Критерии подобия. Формулы подобия, их применение для пересчета характеристики насоса. Условия геометрического и кинематического подобия. | 8 | 2 |
Лекция № 9 Силы, действующие на ротор насоса и их уравновешивание. | 9 | 2 |
Лекция № 10 Конструктивное исполнение насосного оборудования. | 10 | 2 |
Лекция № 11 Конструкции насосов высокого давления для транспортировки. | 11 | 2 |
Лекция № 12 Состояние и задачи насосостроения для нефтеперерабатывающих производств транспорта нефти. Модернизация насосного оборудования. | 12 | 2 |
Лекция № 13 Силовой привод насосного и компрессорного оборудования. | 13 | 2 |
Лекция № 14 Одноступенчатые турбины. Располагаемая работа турбин. Течение газа по сопловому аппарату. Течение газа по лопаткам рабочего колеса. Потери в лопаточных решетках турбины. Коэффициент полезного действия. | 14 | 2 |
Лекция № 15 Многоступенчатые турбины. Совместная работа насосов и турбины. Порядок расчета одноступенчатой осевой турбины. Порядок расчета центростремительной турбины. | 15 | 2 |
Лекция № 16 Профилирование проточной части турбин. Профилирование лопаток сопловой решетки. Профилирование сверхзвуковых сопловых плоских лопаток. Профилирование сопла по методу характеристик. Профилирование дозвуковой лопатки рабочего колеса. Профилирование сверхзвуковой лопатки рабочего колеса. | 16 | 2 |
Лекция № 17 Современное состояние проблем оптимального проектирования проточных частей турбомашин. | 17 | 2 |
Приложение 2
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 |
