Расчет гидравлической системы

гидравлический трубопровод жидкость магистраль Расчет гидравлической системы Определение теплофизических характеристик рабочей жидкости.

• — плотность жидкости;
• — динамический коэффициент вязкости;
• — давление насыщенных паров.

Определим атмосферное давление на заданной высоте полета Н=10 500 м:

Па.

Выберем скорости течения жидкости в трубопроводах всасывающей и напорной магистрали:

= 1,15 м/с;= 2,25 м/с;

Используя уравнение расхода, рассчитаем внутренний диаметр трубопроводов всасывающей и напорной магистралей:

Диаметр всасывающей магистрали:

= 0,2 104 м.

Диаметр напорной магистрали:

.

Определим ближайший внутренний диаметр трубопроводов всасывающей и напорной магистралей, выпускаемых промышленностью:

Для системы смазки ВРД используются стальные трубы.

=0,021 м =м.

Используя уравнение расхода, уточним значение скорости жидкости в соответствии с ранее уточненными диаметрами трубопроводов:

;

Определим расход жидкости и скорости течения жидкости после разветвления магистрали:

;

Определим режим течения жидкости на всех участках гидравлической системы:

Вычислим значения гидростатического (и динамического (давления для входа и выхода каждого гидравлического элемента:

Масляный бак 1:

• 2) вход в трубопровод 2:
• 3) насос подкачки 3:
• 4) трубопровод 4:
• 5) запорный кран 5:
• 6) трубопровод 6:
• 7) отвод 7:
• 8) трубопровод 8:
• 9) фильтр 9:
• 10) трубопровод 10:
• 11) датчик наличия стружки 11:
• 12) трубопровод 12:
• 13) насос 13:
• 14) трубопровод 14:
• 15) отвод 15:
• 16) трубопровод 16:
• 17) фильтр 17:
• 18) трубопровод 18:
• 19) отвод 19:
• 20) трубопровод 20:
• 21) тройник 21:

к форсункам.

• 22) трубопровод 22:
• 23) трубопровод 24:
• 24) колено 25:
• 25) трубопровод 26:
• 26) тройник 27:
• 27) трубопровод 28:
• 28) трубопровод 30:
• 29) колено 31:
• 30) трубопровод 28:

Определим путевые потери по формуле Дарси, где.

:

.

Па;

Па;

Па;

Па;

Па;

Па;

Па;

Па;

Па;

Па, Па.

Па;

Па;

Па;

Па;

Вычислим потери полного давления в местных сопротивлениях по формуле Вейсбаха.

сопротивления для разных видов местных потерь будем смотреть в приложении 3 и задании:

1) вход в трубопровод:

.

;

2) запорный кран:

;

3) отвод.

.

• 4) фильтр из металлической сетки:
• 1. внезапное расширение:

сетка:

м/с, внезапное сужение:

• 5) датчик наличия стружки:
• 6) отвод:

.

• 7) фильтр из металлической сетки:
• 1. внезапное расширение:

сетка:

.

внезапное сужение:

8) Отвод.

;

.

9) Тройник 21:

;

;

10) Колено 25:

;

11) тройник 27:

=.

12) колено:

;; С1=1.

Зададим давление на входе в насос равным Рmin:

Рассчитаем распределение статического давления во всасывающей магистрали используя уравнение Бернулли:

• 1) трубопровод:
• 2) датчик наличия стружки:
• 3) трубопровод:
• 4) фильтр:
• 5) трубопровод:
• 6) отвод:
• 7) трубопровод:
• 8) запорный кран:
• 9) трубопровод:
• 10) вход в трубопровод:

Па;

Масляный бак:

Необходимо установить подкачивающий насос непосредственно за баком, т.к. расчётное давление в баке получилось больше атмосферного при заданной высоте 4000 м:

:

При входе в трубопровод 2:

p =.

Масляный бак:

Определим давление на выходе из напорной магистрали:

Определение базовой форсунки Для определения базовой форсунки в курсовой работе рассчитываются перепады давлений между общим для всех форсунок сечением системы и сечением перед каждой форсункой. Давление перед отверстием базовой форсунки для системы смазки ВРД определяется по формуле:

Форсунка 33. Трубопровод:

• 2) колено:
• 3) трубопровод:
• 4) тройник:

Форсунка 29.

• 1) трубопровод:
• 2) тройник:

значит форсунка 33 базовая.

Нужно поставить жиклеры перед форсункой 23 и 29 для компенсирования избыточного давления.

Рассчитаем распределение статического давления в напорной магистрали, используя уравнение Бернулли:

• 1) трубопровод 26:
• 2) колено 25:
• 3) трубопровод 24:
• 4) тройник 21:
• 5) трубопровод 20:
• 6) отвод 19:
• 7) трубопровод 18:
• 8) фильтр из металлической сетки:
• 9) трубопровод 16:
• 10) отвод 15:
• 11) трубопровод 14:

Расчет струйной форсунки Расчет форсунки сводится к определению диаметра отверстия форсунки, при этом будем считать, что все форсунки данной системы имеют одинаковую геометрию:

;

Определение скорости истечения идеальной (невязкой) жидкости:

диаметр отверстия перед форсункой для идеальной жидкости:

вычисление отношение площадей:

;

вычисление число Рейнольдса по теоретической скорости, для потока в отверстии форсунки:

коэффициент сужения струи: ,.

коэффициент скорости:

вычислим коэффициент сужения струи:

определение диаметра поперечного сечения форсунки:

;

Вычисление перепада давления на насосе:

Перепад полного давления на насосе: