Что такое глубина всасывания насосной станции: Глубина всасывания насосной станции: показатели и расчеты

Содержание

Глубина всасывания насосной станции: показатели и расчеты

Содержание статьи:

Насосные станции все чаще стали использоваться для автономных водопроводных систем, в которых водозабор организовывается из скважин, колодцев или открытых водоемов. Выбирают насосные установки по трем параметрам: глубина всасывания, производительность, напор. Максимальная глубина всасывания насосной станции – предельный показатель, с помощью которого выбирают установки.

Глубина всасывания

Установки с эжектором более мощные и производительные

Есть две разновидности НС, которые отличаются наличием или отсутствием эжектора. Последний – своеобразный дополнительный насос (без электродвигателя), с помощью которого увеличивается возможная глубина водозабора.

Паспортная глубина всасывания, как правило, составляет – 8 м. Это при условии, что эжектора в комплектации станции нет. Если это устройство в системе водозабора присутствует, показатель может увеличиться. Производители предлагают насосные станции с встроенным эжектором. Практика показала, что такие установки достаточно капризные. Не всегда с их помощью можно поднять воду из колодцев заявленной глубины.

Более удачное расположение – выносной эжектор. Его устанавливают на конце водозаборного рукава (пластиковой трубы или прорезиненного шланга), куда закрепляют пластиковым хомутом. Но такое исполнение снижает коэффициент полезного действия, потому что для работы эжектора требуется определенная скорость воды. Насос поднимает жидкость на поверхность, часть ее гонит обратно к эжектору по параллельному трубопроводу. Движение воды сначала вверх, а затем вниз, снижает КПД работы насосной установки.

Глубина всасывания станции с встроенным эжектором составляет не более 9 м. С выносным – не более 10,5 м. На многих сайтах присутствует показатель 45 м. Это дезинформация. У НС несколько технических характеристик, где 45 метров – это максимальное расстояние от зеркала воды внутри колодца до последнего потребителя в сети автономного водопровода. Показатель часто фигурирует в паспортных данных, но он не единственный. На рынке можно найти станции, у которых это расстояние превышает обозначенное значение.

Показатели подъема воды

В паспорте НС производитель всегда указывает максимальные значения технических характеристик. При покупке оборудования надо обязательно учитывать соотношение этих характеристик с техническими показателями водопроводной системы дома. Если неправильно подобрать станцию к водопроводу, велика вероятность, что последний будет работать некорректно. К примеру, вода будет в недостаточном количестве или напор будет слабым.

В паспорте изделия производитель обязательно указывает графическую зависимость всех характеристик между собой. С его помощью можно увидеть зависимость напора, расхода установки к характеристикам водопроводной системы. На его основе покупатель может самостоятельно подобрать модель насосной станции с учетом обозначенных характеристик и глубины всасывания.

Как рассчитать необходимую глубину всасывания насосной станции

Для расчета технических характеристик станции необходима информация, касающаяся автономного водопровода:

  • Расстояние от зеркала воды в колодце до потребителя, который в сети водопровода находится в самой дальней точке. При этом расстояние складывается из всех участков, потому что сеть обычно не является прямолинейной. Чем больше ответвлений, тем больше потерь напора и расхода.
  • Расстояние от насосной станции до места водозабора. Оборудование может быть установлено около колодца, в подвале дома или в специально сооруженном помещении. Чем дальше месторасположение станции, тем больше потери, тем меньше глубина всасывания.
  • Количество фитингов и запорной арматуры. Здесь можно взять 10-процентный запас всех характеристик – напора и производительности насосной станции.
  • Динамический уровень воды в колодце. Это значение меняется в зависимости от сезона и интенсивности водозабора. Его обязательно учитывают при расчете глубины всасывания. При этом необходимо знать, что конец всасывающей трубы должен располагаться ниже зеркала воды минимум на 1 м. Если динамический уровень большой, велика вероятность, что в летний сезон вода в колодце опуститься ниже уровня установки конца всасывающей трубы.
  • Диаметр труб, используемых в водопроводной системе.
  • Количество потребителей.

Динамический уровень воды в системе автономного водопровода играет одну из важнейших ролей. Если его значением пренебречь, можно забыть о характеристиках водопроводной сети.

Самые большие потери давления воды внутри водопровода – вертикальные. Глубина всасывания влияет на характеристики водопровода. Чем она больше, тем пропорциональнее происходит снижение показателей. К примеру, если показатель составляет 8 м, потери давления снижаются на 0,8 бар.

Чтобы бороться с уменьшением глубины водозабора, над колодцем устанавливают кессон. Это специальное цилиндрической или кубической формы емкость, которую закапывают на определенную глубину. В нее монтируют НС. Чем высота кессона больше, тем ниже будет располагаться насос. Таким образом можно снизить место установки наносной станции и уменьшить расстояние от нее до зеркала воды.

Есть еще один вариант. Внутрь колодца устанавливают металлическую конструкцию, собранную из металлопрофиля (обычно уголка или швеллера). Ее крепят к стенкам гидротехнического сооружения. На эту опору монтируют насосную станцию. Для обеспечения более высоких характеристик водопроводной сети опорную конструкцию опускают до уровня поверхности воды в колодце. Неудобство такой установки заключается в том, что станция находится на большой глубине, а значит, следить за ней и обслуживать будет непросто.

Глубина всасывания насоса

Глубина всасывания насосаПокупатели насосных станций часто задаются вопросом, почему в документации указывают максимальную глубину всасывания только 8 метров и каким образом можно увеличить этот показатель?

Конечно же, это не прихоть производителей, и объясняется этот факт законами физики. Теоретически, величина глубины всасывания с учётом атмосферного давления составляет 10,2 м. Соответственно, чем выше над уровнем моря, тем она будет меньше, и наоборот, чем ниже опустимся, тем она больше. Сюда накладывается сопротивление материала трубы, а также внутренние технологические потери насоса, что в результате даёт величину для нормально всасывающих насосов 7-8 м, а для поверхностных струйных насосов со встроенным эжектором — 8 — 9 метров. При большей глубине в трубе будет иметь место явление кавитации, при котором вода как бы закипает. Даже если попытаться сделать всё герметично и создать абсолютный вакуум, максимум, чего можно добиться, это 10,2 м. Иначе разрывы струи приведут к нежелательному сухому ходу, и как следствие, к поломке насоса. Температура поднимаемой воды также имеет значение. К примеру, воду, подогретую до 70 °C, больше чем с четырёх метров всосать просто не получится.

Большое значение имеет место расположения эжектора. Устройство со встроенным эжектором сложное и капризное, поэтому рекомендуется к применению только в ситуациях, когда нет другого выхода.

Совсем иные показатели даст поверхностный насос с выносным эжектором, который устанавливается внизу. Глубина всасывания насоса в таком случае может достигать 45 м, что не противоречит законам физики, ведь фактически работают два насоса. Однако при 4 дюймовом эжекторе КПД всасывания с такой большой глубины будет довольно низким. Очень затратный и трудоёмкий процесс: поднять воду, потом загнать её вниз и снова поднять.

Указывая глубину всасывания в 8 м, производители просто страхуются, сводя к минимуму количество неприятностей, связанных с неправильной эксплуатацией насоса, хотя мы реально понимаем, что эта величина может составлять и 9 м.

Если в вашем случае необходимо поднимать воду с глубины ниже 8 метров, то лучше установить насос с внешним эжектором, либо воспользоваться погружным насосом, который не создаёт разряжения.

Как выбрать насосную станцию?

Методическое пособие для подбора насосной станции

Насосная станция

Так как поверхностный насос является частью насосной станции, то принцип подбора одинаков.

1. Три основные характеристики насоса: Глубина всасывания, Напор и Производительность. 

1.1 Глубина всасывания

Большинство современных насосов способны поднимать воду  с глубины до 8 метров. Существуют модели насосов, у которых этот показатель меньше 2-5 метров.

Глубина измеряется от зеркала воды, то есть от поверхности водяного слоя до уровня насоса. Совершенно неважно, что шланг от станции будет ниже, по закону сообщающихся сосудов вода в шланге будет на уровне зеркала воды.

НЕ РЕКОМЕНДУЕТСЯ приобретать насос или станцию с мощностью двигателя менее 1000 Вт, если глубина всасывания превышает 3-4 метра, так как на практике подъемная сила насоса может расходиться с заявленной  характеристикой в паспорте. В этом случае существует вероятность, что насос не сможет поднимать воду из скважины или колодца. Исключение составляют насосы европейских производителей ESPA (Испания), Grundfos (Германия). 

1.2 Напор - высота, на которую станция способна поднять воду. Напор также является эквивалентом создаваемого насосом давления; 10 м    водного столба наполненной вертикальной трубы с условным диаметром 25 мм создает давление в нижней точке 1 атм или 1 бар. 1 бар = 0,98692 атм (атмосфера) = 105 Па (паскаль)

Следовательно насос с показателем напора в 50 м  создает номинальное давление в 5 бар, то есть давление на выходе из напорного патрубка насоса.

На каждых 10 м высоты подъема давление уменьшается примерно на 1 бар, то есть на высоте 20 метров насос сможет создать давление в 3 бара.

1.3 Производительность - количество перекачиваемой воды в единицу времени.  При указании характеристики, производитель дает номинальную производительность, то есть производительность при нулевой высоте подъема.

Чем выше необходимо поднять воду, тем меньше производительность насоса.

Примечание: существует зависимость производительности от высоты подъема воды. Чем выше требуется поднять воду, тем ниже производительность. Примеры зависимости характеристик, показаны на рисунке (напор - по вертикали, производительность - по горизонтали). 

зависимость производительности насоса от высоты подъема воды

2. Выбор номинальной производительности

Как уже было указано выше, производитель указывает номинальную производительность насоса. При подъеме воды на определенную высоту, производительность уменьшается.

Аналогично производительность уменьшается в зависимости от глубины всасывания, то есть от расстояния по вертикали от зеркала воды до уровня станции (насоса).

Потери производительности при всасывании:

К сожалению, не все производители предоставляют график потерь производительности. Поэтому в среднем можно считать, что при расстоянии до зеркала воды в 7 м, станция (насос) обеспечивают примерно 30-35% производительности от номинальной. Для промежуточных значений глубины можно усредненно брать следующую зависимость: 

Глубина всасывания (м)

Реальная производительность от заявленной по характеристикам станции

7

30-35%

6

40-45%

5

45-50%

4

55-60%

3

65-70%

2

70-75%

1

85-90%

Потери при подъеме:

Для   определения   давления   в   системе   при   определенной   производительности,   необходимо воспользоваться техническим паспортом изделия, где предоставлен график зависимости.

nasosnaia-stancia-2-.jpg

Как определить необходимую производительность на выходе?

Необходимую производительность определяют исходя из потребностей потребителя. Все зависит от того, сколько точек водоразбора будет использоваться одновременно, и какая производительность нужна для них.

При этом необходимо учитывать производительность скважины или колодца - при большом потреблении воды ее запасы в источнике могут не успевать восполняться, поэтому произойдет понижение уровня воды и аварийное отключение насоса за счет защиты от сухого хода.

Ниже представлена таблица «нормального» потребления воды различными бытовыми приборами.

Потребители

Нормальный расход

л/м

мЗ

Ванна

23

1,38

Душ

12

1,08

Раковина для умывальника

3,5

0,21

Кухонная мойка

10

0,6

Стиральная или посудомоечная машина

10

0,6

Туалетный бачок

10

0,6

ВСЕГО

74,5

4,47

Для того чтобы одновременно принять душ, помыть посуду, а также использовать посудомоечную машину, необходимо 1,08 + 0,6 + 0,6 = 2,28 мЗ/ч.

Учитывая потери на подъем в пределах 10 м, реальная производительность при этом должна быть около 2,68 мЗ/ч.

В реальности среднее потребление воды остается в пределах 1.5 - 2.5 мЗ

Важно
В реальности желаемый расход воды может сильно отличаться от возможностей источника, поэтому за основу расхода зачастую выбирают просто ДЕБЕТ источника - возможность источника снабжать потребителя водой, не меняя свой динамический уровень. Динамический уровень - максимальная глубина до зеркала воды, на которую она опускается при работе насоса - это основной параметр. Динамический уровень определяется при бурении скважины и заносится в ее паспорт.


3. Потери на горизонтальных участках подающей напорной линии.

В среднем номинальная производительность насоса 3-3,5 мЗ/ч. Подающая линия состоит из вертикальных и горизонтальных участков разной длины, а также запорной арматуры, обратного клапана и других препятствий. При их прохождении номинальная производительность уменьшается.

На таблице справа показаны потери напора в метрах на горизонтальном участке трубы ПНД длинной 100  м, в зависимости от ее диаметра.

Потери напора в фасонных частях:

В среднем можно считать, что потери на фасонных частях в эквиваленте длины горизонтального участка не превышают 10 м (с запасом).

То есть при расчетах потери на фасонных частях учитываются, как прибавление к значению длины горизонтального участка трубопровода 10-ти метров.

Обратите внимание, что потери напора на горизонтальных участках значительно меньше, чем на вертикальных участках при одинаковой протяженности. 

Потери напора в трубопроводах ПДН по ГОСТ 18599-2001 PN 10 (в метрах на 100 м прямого трубопровода)

Расход Диаметр, мм
   м3/ч       25       32       40       50   
0,5 1,29 0,33
1 4,27 1,09 0,36
1,5 8,67 2,21 0,73
2 14,37 3,66 1,2 0,42
2,5 21,3 5,41 1,77 0,62
3 29,41 7,46 2,44 0,85
3,5 38,65 9,8 3,2 1,11
4 49,01 12,41 4,06 1,41
4,5 15,29 4,99 1,73
5 18,43 6,02 2,09
5,5 21,84 7,12 2,47
6 25,5 8,31 2,88
6,5 29,41 9,58 3,32
7 33,56 10,93 3,79
7,5 37,97 12,36 4,28
8 42,61 13,87 4,8
8,5 47,49 15,45 5.35
9 17,11 5,92
9,5 18,85 6,52
10 20,66 7,14
10,5 22,54 7,79
11 24,5 8,46
11,5 26,63 9,16
12 28,63 9,89
12,5 30,81 10,64
13 33,05 11,41
13,5 35,37 12,2
14 37,75 13,03
14,5 40,21 13,87
15 42,73 14,74
15,5 45,32 15,63
16 47,99 16,55
16,5 50,72 17,49
17 18,45
17,5 19,43
18 20,44
18,5 21,4
19 22,53
19,5 23,6
20 24,7

Теоретическая задача на применение таблицы:

Рассчитаем диаметр трубы, в соответствии с длинной горизонтального участка и дополнительных факторов для получения необходимой производительности насоса на «нулевом уровне». 

Зеркало воды находится на глубине 5 м от уровня насоса, от источника (колодца или скважины) до насоса горизонтальный участок составляет 50 м. 

При этом подающая линия состоит из следующих фасонных элементов:

  • отвод 90 град
  • обратный водоразборный клапан
  • запорный кран, в открытом состоянии. м
Вопрос: какую трубу необходимо использовать, чтобы насос обеспечивал 2 мЗ/ч производительности на «нулевом уровне» подъема станцией?

nasosnaia-stancia-3.jpg
Максимальная глубина всасывания 8 метров, зеркало воды на 5 м. Остается 8 - 5= 3 м «в запасе». Потери в метрах горизонтального участка на фасонных частях: усреднено 10 м.

Наш участок составляет 50 м плюс потери фасонных частей 10 м, итого 60 м. Таким образом, рассматриваемый участок меньше 100 м в 0,6 раза.

Теперь смотрим в таблицу, находим необходимую производительность в 2 мЗ/ч. На одной линии находятся потери, в зависимости от диаметра трубы на 100 м. Зависимость потерь от расстояния - линейная. То есть во сколько раз горизонтальный участок меньше или больше табличного, во столько же раз меняются потери.

25 мм — 14,37 * 0,6 = 8,622 метров потерь

32 мм - 3,66 * 0,6 = 2,196 метров потерь

40 мм - 1,2 * 0,6 = 0,72 метров потерь

Наш «запас» составляет 3 м. В нашем случае рекомендуется с запасом выбрать 40 мм трубу.

ВНИМАНИЕ

Расчеты ведутся для зеркала воды, расположенного на 5 м выше уровня насоса. Поэтому необходимо учитывать, что при низкой производительности источника по мере выкачивания воды, зеркало опускается. Кроме того, имеют место сезонные изменение уровня воды, то есть в летний период уровень может опуститься гораздо ниже, чем весной или осенью. Поэтому за основу выбирается либо усредненное значение положение зеркала воды, либо наименьшее (в летний период). При подборе рекомендуется рассматривать модели насосов и станций «с запасом». 

ПРАКТИЧЕСКИЙ ПОДБОР МОДЕЛИ:

  • Высота подъема от зеркала воды - 4 м
  • Максимальная высота от станции до верхней точки водоразбора - 5 м
  • Длина горизонтального участка от колодца до станции (дома) - 20 м
  • Расчетная необходимая производительность- 2.5-3 мЗ
  • Необходимо комфортнее давление в системе, то есть 2-4 бара (в среднем 3 бара).


ИТАК, РАСЧЕТ СТАНЦИИ:

1) По таблице рассчитываем необходимый диаметр трубы

Оптимально выбрать 40 мм:

На 100 м потеря напора составит 2,44 м при 3 мЗ/ч. Наш участок - 20 м + 10 м условно за счет потери на фасонных частях. Таким образом, при 30 м потери составят

2,44*(20+10)/100= 0.73 м

Итого общие потери на подъеме составят 4 + 0.73= 4,73 м

2) Расчет производительности
Общие потери на подъеме: 4,73 м

Воспользуемся усредненным графиком потерь производительности при подъеме:

При 4,73 м производительность составит 55% от расхода по характеристикам станции.
(см. таблицу Потери производительности при всасывании)

Таким    образом,    если    мы    хотим    получить    3 мЗ/ч, то  станция    должна    обеспечивать производительность почти в 2 раза большую, то есть примерно 6 мЗ/ч.

Составляем пропорцию:  

3 мЗ/ч  -   55%
Х           -   100%  = 5,45 мЗ/ч 

3) При подъеме тоже будут потери на фасонных частях, усреднено учтем их как 0,5 м потерь.

Итого общие потери на подъеме 5,5 м

Таким образом, общие потери при всасывании и подъеме составят 5.5 + 4,73 = 10,23м

4) Подбор модели станции

Для обеспечения комфортного давления (в 3 бара) станция должна обеспечивать 10,23 + 30 = ~ 40 м_напора (3 бара эквивалентны 30 метрам напора) и производительность должна быть 6 мЗ

ИТОГО:

При подборе подходящих моделей необходимо брать только те, у которых максимальная производительность больше 6 мЗ/ч, а максимальный напор где-то больше 40 м примерно на 30-50%, то есть составляет 50-60 метров. Так как производители обычно заявляют не средние показатели по графику, а максимальные

Подойдет, например, насосная станция ESPA Tecnopres 25 5 М (технические параметры смотри на графике внизу). 

По графику видно, что при потреблении 6 мЗ (при наших потерях реально около 3 мЗ/ч) напор составит примерно 33 м, то есть давление в системе будет

33 - 10,23 (потери) = примерно 23 м, то есть 2,3 бара - такое давление считается комфортным.

Точно также при 5 мЗ/ч (в реальности около 2,5) - 3 бара

при малых значениях расхода в 3,3 мЗ/ч (в реальности около 1,5) - 4 бара.

То есть при потреблении от 1,5 до 3 мЗ/ч. давление в системе будет составлять от 2 до 4 бар, что хорошо согласуется с требуемыми результатами.

nasosnaia-stancia-4.jpg

Купить насосную станцию или поверхностный насос в Интернет магазине ВОДОЛЕЙ по отличной цене. 
В нашем магазине Вы можете получить консультацию по подбору любого вида насосного оборудования. 

Калькулятор расчета необходимой глубины всасывания для насосной станции

«Сердцем» любой насосной станции является поверхностный самовсасывающий насос. Несмотря на широкий ассортимент представленных в продаже моделей, ни одна из них, практически, не может «похвастать» выдающимися способностями по всасыванию воды с больших глубин. Как правило, у поверхностных насосов такого типа граница возможностей пролегает примерно на уровне 8 метров. Модели с инжекторами или эжекторами – несколько «посильнее», и глубина всасывания может достигать 12 ÷15 метров.

Калькулятор расчета необходимой глубины всасывания для насосной станцииКалькулятор расчета необходимой глубины всасывания для насосной станции

При выборе насосной станции на это обстоятельство необходимо обращать особое внимание, чтобы не попасть в ситуацию, когда средства окажутся потраченными напрасно, и агрегат не будет справляться со своими функциями. Для оценки требуемых параметров можно использовать представленный ниже калькулятор расчета необходимой глубины всасывания для насосной станции.

Пояснения по его использованию будут приведены в текстовом части, ниже калькулятора.

Калькулятор расчета необходимой глубины всасывания для насосной станции

Перейти к расчётам

Как оценить необходимую глубину всасывания?

По правде говоря, этот калькулятор необходимо  рассматривать, скорее,  не в качестве критерия выбора необходимой насосной станции – потенциал большинства представленных в продаже моделей лежит в достаточно узком диапазоне от 7 до 10÷12 метров. А вот для оценки планируемого места установки этого насосного узла – такие расчеты просто необходимы.

Посмотрим на схему:

Примерная схема установки насосной станции при заборе воды из внешнего источникаПримерная схема установки насосной станции при заборе воды из внешнего источника

Определяющими величинами будут являться:

G – высота места установки станции относительно динамического уровня воды в источнике (колодце или скважине). Понятно, что насос должен справиться с подъемом на эту высоту. Динамический уровень своего источника относительно уровня земли хозяин должен знать, то есть подсчитать превышение насоса над зеркалом воды – не составит труда.

Но это еще не все.

Определенным гидравлическим сопротивлением обладают и горизонтальные участки трубопровода, проложенные от источника до места установки станции (L). Характерно, что на уровень этого сопротивления оказывают влияние и диаметр труб (чем он выше, тем свободнее протекает вода), и материал изготовления (в качественных пластиковых трубах сопротивление меньше, чем в стальных). Трубы диаметром свыше одного дюйма существенного влияния на падение давления в магистрали не оказывают, и их можно исключить из расчета.

Все эти зависимости учтены в алгоритме калькулятора.

Если значение необходимой высоты всасывания воды, рассчитанное для конкретных условий, превышает возможности представленных в продаже моделей, необходимо принимать какие-то меры технического плана – размещать насосную станцию максимально близко к источнику, прокладывать качественные пластиковые трубы большого диаметра и т.п.

Еще одним вариантом может являться использование погружного насоса, который будет перекачивать воду с глубины в аккумулирующий резервуар большого объема. А уже из него насосная станция станет обеспечивать корректную работу всей автономной системы домашнего водопровода.

Никогда не путайте глубину всасывания насосной станции с создаваемым ею напором. Хотя обе этих величины в паспорте изделия указываются в метрах, даже по номиналу разница между ними – чрезвычайно велика. Первый параметр показывает, с какой глубины насос сможет поднять воду, второй же – какое давление создаётся на выходе из насоса. Для расчета необходимого напора насосной станции на сайте есть отдельный калькулятор.

2016-08-17_231348Как можно встроить насосную станцию в систему домашнего водопровода?

Иногда жители квартир или домов, даже подключенных к центральному водопроводу, вынуждены прибегать к приобретению насосной станции. Причина – недостаточное давление в системе, не дающее нормально работать сантехнике и бытовым приборам. Подробнее об этом – в статье, посвященной насосам для повышения давления воды.

С какой глубины поверхностный насос может поднять воду

Поверхностный насос предназначен для обеспечения здания водой. Также его применяют для полива участка. Устройство устанавливается в скважине, колодце, водоеме и т.д. Оно способно поднимать воду с различной глубины. Этот показатель зависит от модели, разновидности оборудования, а также использования дополнительных приспособлений.

Итак, с какой глубины поверхностный насос может поднять воду?

Параметры подъема воды

Так, чаще всего оборудование способно поднимать воду с такой глубины:

  • 7.5 метров. С такой глубины воду поднимают самые простые самовсасывающие устройства. Такие модели имеют наиболее доступную стоимость. Они отличаются небольшим потреблением электроэнергии и при этом хорошей производительностью.
  • 9 метров. Большинство моделей способны поднять воду из скважины или колодца с данной глубины. Это простейшее устройство, при использовании которого не применяется никаких дополнительных приспособлений.
  • До 40 метров. В данном случае используется поверхностный насос с эжектором. Это специальное приспособление, которое крепится к концу шланга. При этом стоит учитывать, что чем больше глубина, тем меньше производительность оборудования. Одновременно с этим растет потребляемая мощность и, как следствие, энергозатраты.

При глубине колодца или скважины более 25 метров специалистами рекомендуется приобретать скважные насосы, так как в данном случае стоимость оборудования фактически уравнивается. На глубине более 30 метров выгоднее приобретать скважные устройства, так как они потребляют гораздо меньше электроэнергии, нежели поверхностные с эжектором.

При этом важно учитывать расстояние от дома до колодца или скважины. Каждые 1000 см соответствуют 100 см глубины колодца. При большом расстоянии от строения до водоема от покупки традиционного поверхностного насоса лучше отказаться, так как его использование будет нецелесообразным. В данном случае применяется оборудование с эжектором. Такие устройства способны работать на большой глубине.

Максимальная глубина подъема воды ограничена законами физики. В большинстве случаев модели рассчитаны на транспортировку жидкости с глубины 7-8 метров. Стоит заметить, что большинство производителей перестраховываются и занижают максимальную глубину всасывания. Это связано с неправильной эксплуатацией устройства.

Большинство поверхностных насосов имеют производительность 3-5 м3/час. Они создают напор 45-60 метров водного столба, то есть фактически 4,5-6 Бар. В данном случае следует учитывать высоту строения. Для высоких коттеджей следует приобретать модели с максимальным напором воды.

Также при выборе следует обращать внимание на технические характеристики устройств. Важно, чтобы производительность устройства была чуть ниже производительности самой скважины. Это уберегает оборудование от преждевременного выхода из строя. Стоит учитывать, что производительность скважины в песчаной породе ниже, производительности артезианской скважины. 

Глубина всасывания насоса

Покупатели насосных станций часто задаются вопросом, почему в документации указывают максимальную глубину всасывания только 8 метров и каким образом можно увеличить этот показатель?

Конечно же, это не прихоть производителей, и объясняется этот факт законами физики.

Теоретически, величина глубины всасывания с учётом атмосферного давления составляет 10,2 м. Соответственно, чем выше над уровнем моря, тем она будет меньше, и наоборот, чем ниже опустимся, тем она больше. Сюда накладывается сопротивление материала трубы, а также внутренние технологические потери насоса, что в результате даёт величину для нормально всасывающих насосов 7-8 м, а для поверхностных струйных насосов со встроенным эжектором — 8 — 9 метров. При большей глубине в трубе будет иметь место явление кавитации, при котором вода как бы закипает. Даже если попытаться сделать всё герметично и создать абсолютный вакуум, максимум, чего можно добиться, это 10,2 м. Иначе разрывы струи приведут к нежелательному сухому ходу, и как следствие, к поломке насоса. Температура поднимаемой воды также имеет значение. К примеру, воду, подогретую до 70 °C, больше чем с четырёх метров всосать просто не получится.

Большое значение имеет место расположения эжектора. Устройство со встроенным эжектором сложное и капризное, поэтому рекомендуется к применению только в ситуациях, когда нет другого выхода.

Совсем иные показатели даст поверхностный насос с выносным эжектором, который устанавливается внизу. Глубина всасывания насоса в таком случае может достигать 45 м, что не противоречит законам физики, ведь фактически работают два насоса. Однако при 4 дюймовом эжекторе КПД всасывания с такой большой глубины будет довольно низким. Очень затратный и трудоёмкий процесс: поднять воду, потом загнать её вниз и снова поднять.

Указывая глубину всасывания в 8 м, производители просто страхуются, сводя к минимуму количество неприятностей, связанных с неправильной эксплуатацией насоса, хотя мы реально понимаем, что эта величина может составлять и 9 м.

Если в вашем случае необходимо поднимать воду с глубины ниже 8 метров, то лучше установить насос с внешним эжектором, либо воспользоваться погружным насосом, который не создаёт разряжения.

Самые лучшие посты

Как увеличить глубину всасывания насоса.

 Доброго времени суток, уважаемые читатели «Сан Самыча». Частой проблемой при проектировании и эксплуатации системы водоснабжения дома на основе поверхностного насоса бывает проблема подачи воды на всас насоса. Чисто теоретически, атмосферное давление позволяет поднимать воду с глубины до 9 метров, практически, насосы способны поднять её с глубины до 7 метров, с небольшой потерей напора. Уверенный же подъем воды насосы могут обеспечить с глубины метров пять.

Как порой не хватает этих метров. Попробуем решить эту задачу. Как всегда, я предлагаю несколько решений, из которых вы сможете выбрать наиболее вам подходящее.

        «Если гора не идет к Магомету…»

Наиболее простым, но, отнюдь, не легким решением будет двигаться навстречу воде. Т.е. если у вас колодец, то насос можно разместить на площадке, сооруженной внутри колодца, или на площадке, плавающей по поверхности воды.

Еще, как вариант, можно выкопать и обустроить кессон рядом с колодцем или скважиной, глубиной в недостающие метры. Правда, глубже трех-четырех метров, мне кажется копать не стоит. Будут трудности с доступностью при обслуживании и осмотре насоса. Естественно, просто необходима утепленная крышка кессона, чтобы холодный воздух зимой туда не проникал. Заодно, решается проблема тепло- и звукоизоляции насоса.

 Мне кажется, это решение многим приходило в голову. Но почему-то немногие могут догадаться использовать уже готовое подземное помещение, подвал собственного дома, для этой же цели. Может этих двух метров как раз и хватит, чтобы приблизить насос к зеркалу воды в колодце или скважине. И совсем необязательно копать под трубу траншею, равную по глубине подвалу, достаточно углубиться ниже границы промерзания, чтобы вода во всасывающей трубе гарантированно не замерзла. Остальное доделает за вас все то же атмосферное давление, если, конечно, расстояние от дома до колодца сравнительно не велико (как правило, до 5 метров). Главное, что вы приблизились к воде по вертикали, а на горизонтальном участке действуют лишь силы сопротивления трубопровода, которые можно уменьшить, увеличив диаметр трубы и проложив более гладкую: пластиковую (ПНД) или металлопластиковую (МП).

        Насос поможет себе сам.

 Помочь атмосферному давлению поднять воду к насосу может сам насос с помощью устройства, которое называется эжектор. По сути, мы просто часть воды с напора насоса загоняем во всасывающую трубу, восполняя тем самым недостающее давление в ней. Но чтобы эта потеря напора была более эффективна, эжектор имеет специальную конструкцию, которая напоминает всем известную насадку пылесоса для побелки стен и потолков. За счет сужения вода от напора насоса ускоряется и увлекает за собой воду, идущую от источника на всас насоса.

Самодельный эжектор и схема его подключения.

Насосные станции с эжектором мощнее обычных, т.к. часть энергии тратится на рециркуляцию воды. Кстати, очень рекомендую поставить на эту линию отдельный кран, которым вы сможете регулировать степень рециркуляции. Не всегда нужна полная рециркуляция, а вот лишнее давление на напоре не помешает. Если у вас есть возможность пожертвовать давлением на напоре насоса, то эжектор можно поставить на любую станцию. Мало того, элементарный эжектор легко можно собрать самому из любого подходящего по диаметру тройника. Большой эффективностью он отличаться не будет, но подтянуть воду на несколько метров он сможет.

Насосный тандем.

Конечно, лучше и проще использовать один насос, но иногда хорошим решением бывает использование двух не очень мощных насосов вместо одного. Очень часто я встречаю тандемную схему с погружным и поверхностным насосом. Погружной опускается в скважину или колодец и подает воду на всас поверхностного насоса, на базе которого организована насосная станция. Ни один из этих насосов самостоятельно бы не справился с водоснабжением, а вместе они поддерживают хорошее давление в системе.

Система из двух поверхностных насосов тоже имеет право на жизнь. Тем более стоит подумать об этом, если один насос уже есть в наличии.

Здесь следует отметить некоторые нюансы таких схем.

  1.  Включение обоих насосов синхронизируют, подключая их параллельно к реле давления станции.
  2.  Расход воды подающего насоса желателен не меньше расхода напорного, иначе снижается эффективность связки.
  3. Защиту по сухому ходу придется ставить либо на каждый насос в отдельности, либо одну – на общее питание насосной станции, т.е. до реле давления.

Накачаем скважину…        

 Еще один интересный и довольно необычный способ решения проблемы, который вряд ли подойдет владельцам колодцев, но для владельцев скважин может стать одним из вариантов. Правда, для этого придется загерметизировать верх обсадной трубы скважины, и … накачать её с помощью компрессора.

Действительно, поднимая давление внутри объема скважины, вы, тем самым, выталкиваете воду наверх по отводящей трубе. И если компрессор довольно мощный, можно вообще обойтись без насоса, что может спасти тех, у кого вода в скважине представляет собой насыщенную песком взвесь, противопоказанную для любых насосов. Или, как вариант, использовать компрессор в паре с насосом. Однако стоит учитывать, что давление в скважине толкает воду как вверх, так и вниз, загоняя её обратно в водоносный слой. И использовать такой способ доставания воды нужно с учетом особенностей Вашей скважины (глубина залегания воды, дебет скважины) и особенностей геологии на Вашем участке.

Вот только, уж больно шумная это машина, нужна ну очень хорошая звукоизоляция, чтобы не слышать назойливой трескотни компрессора.

Не претендуя на истину в последней инстанции, могу предложить идеи объединения всех или некоторых способов решения «проблемы всаса». Ничто ведь не мешает сделать кессон для эжекторной станции, повысив тем самым её эффективность и уменьшив потерю давления на напоре.

Также можно использовать малопроизводительный вибрационный насос в тандеме с насосной станцией, добавив в схему эжектор. Вибрационный насос в этом случае подает воду на эжектор, восполняя недостаток давления. А насосная станция берет воду и через насос, и через эжектор, обеспечивая и хороший напор и приличный расход  воды.

Вобщем, не бойтесь комбинировать, господа. Один из читателей написал, что решения должны быть индивидуальные. Но я не даю вам готовых решений, уважаемые читатели, и не ставлю перед собой таких целей. Моя задача скромнее: предложить вам идеи, пути, из которых каждый из вас сможет выбрать и найти способ решения своей сугубо индивидуальной проблемы. Знать и уметь все – невозможно. Но тем и хороши идеи, что поделившись ими, люди становятся только богаче. До новых встреч на страницах блога «Сан Самыч», уважаемые читатели.

курсов PDH онлайн. PDH для профессиональных инженеров. PDH Engineering.

«Мне нравится широта ваших курсов по HVAC; не только экологичность или экономия энергии

курсов.

Russell Bailey, P.E.

Нью-Йорк

"Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам.

, чтобы познакомить меня с новыми источниками

информации."

Стивен Дедак, P.E.

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

.

очень быстро отвечает на вопросы.

Это было на высшем уровне. Будет использовать

снова . Спасибо. "

Blair Hayward, P.E.

Альберта, Канада

"Простой в использовании сайт.Хорошо организовано. Я действительно буду снова пользоваться вашими услугами.

проеду по вашей роте

имя другим на работе "

Roy Pfleiderer, P.E.

Нью-Йорк

«Справочные материалы были превосходными, а курс был очень информативным, особенно потому, что я думал, что уже знаком с

с деталями Канзас

Городская авария Хаятт."

Майкл Морган, P.E.

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится просматривать текст перед покупкой. Я нашел класс

.

информативно и полезно

на моей работе »

Вильям Сенкевич, П.Е.

Флорида

«У вас большой выбор курсов, а статьи очень информативны.Вы

- лучшее, что я нашел ».

Russell Smith, P.E.

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, давая время на просмотр

материал "

Jesus Sierra, P.E.

Калифорния

"Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от отказов »

John Scondras, P.E.

Пенсильвания

«Курс составлен хорошо, и использование тематических исследований является эффективным.

способ обучения »

Джек Лундберг, P.E.

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; i.е., позволяя

студент, оставивший отзыв на курс

материалов до оплаты и

получает викторину "

Арвин Свангер, P.E.

Вирджиния

"Спасибо за то, что вы предложили все эти замечательные курсы. Я определенно выучил и

получил огромное удовольствие ».

Мехди Рахими, П.Е.

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материалов и простотой поиска.

в режиме онлайн

курса."

Уильям Валериоти, P.E.

Техас

"Этот материал во многом оправдал мои ожидания. По курсу было легко следовать. Фотографии в основном обеспечивали хорошее наглядное представление о

.

обсуждаемых тем »

Майкл Райан, P.E.

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Потребовался 1 балл по этике, и я нашел его здесь."

Джеральд Нотт, П.Е.

Нью-Джерси

"Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых мне кредитов PDH. Это было

информативно, выгодно и экономично.

Я очень рекомендую

всем инженерам.

Джеймс Шурелл, П.Е.

Огайо

«Я понимаю, что вопросы относятся к« реальному миру »и имеют отношение к моей практике, и

не на основании каких-то неясных раздел

законов, которые не применяются

- «нормальная» практика."

Марк Каноник, П.Е.

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать свой медицинский прибор

.

организация.

Иван Харлан, П.Е.

Теннесси

«Материалы курса имели хорошее содержание, не слишком математическое, с хорошим акцентом на практическое применение технологий».

Юджин Бойл, П.E.

Калифорния

"Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо изложенной,

а онлайн-формат был очень

доступный и простой

использовать. Большое спасибо ».

Патрисия Адамс, P.E.

Канзас

"Отличный способ добиться соответствия требованиям PE Continuing Education в рамках ограничений по времени лицензиата."

Joseph Frissora, P.E.

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Помогает иметь печатный тест во время

обзор текстового материала. Я

также оценил просмотр

фактических случаев предоставлено.

Жаклин Брукс, П.Е.

Флорида

"Очень полезен документ" Общие ошибки ADA при проектировании объектов ".

испытание потребовало исследований в

документ но ответы были

в наличии »

Гарольд Катлер, П.Э.

Массачусетс

"Я эффективно использовал свое время. Спасибо за то, что у вас есть широкий выбор.

в транспортной инженерии, что мне нужно

для выполнения требований

Сертификат ВОМ."

Джозеф Гилрой, P.E.

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для моих требований PG в Делавэре».

Ричард Роудс, P.E.

Мэриленд

«Я многому научился с защитным заземлением. Пока все курсы, которые я прошел, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курса со скидкой."

Кристина Николас, П.Е.

Нью-Йорк

"Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду возможности сдать еще

курса. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

вынуждены путешествовать ".

Деннис Мейер, P.E.

Айдахо

"Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для Professional

Инженеры получат блоки PDH

в любое время.Очень удобно ».

Пол Абелла, P.E.

Аризона

«Пока все отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня мало

время исследовать где на

получить мои кредиты от.

Кристен Фаррелл, P.E.

Висконсин

«Это было очень познавательно и познавательно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно делает это

проще поглотить все

теории.

Виктор Окампо, P.Eng.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов работы с полупроводниками. Мне понравилось пройти курс по

.

мой собственный темп во время моего утро

метро

на работу."

Клиффорд Гринблатт, П.Е.

Мэриленд

"Просто найти интересные курсы, скачать документы и взять

викторина. Я бы очень рекомендовал

вам на любой PE, требующий

CE единиц. "

Марк Хардкасл, П.Е.

Миссури

«Очень хороший выбор тем из многих областей техники."

Randall Dreiling, P.E.

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад оказать финансовую помощь

по ваш промо-адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40%.

Конрадо Казем, П.E.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Воспользуюсь вашими услугами в будущем».

Charles Fleischer, P.E.

Нью-Йорк

"Это был хороший тест и фактически подтвердил, что я прочитал профессиональную этику

кодов и Нью-Мексико

правила. "

Брун Гильберт, П.E.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили потраченного времени и усилий».

Дэвид Рейнольдс, P.E.

Канзас

"Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

.

при необходимости дополнительных

аттестат. "

Томас Каппеллин, П.E.

Иллинойс

"У меня истек срок действия курса, но вы все же выполнили свое обязательство и дали

мне то, за что я заплатил - много

оценено! "

Джефф Ханслик, P.E.

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы.

для инженера »

Майк Зайдл, П.E.

Небраска

"Курс был по разумной цене, а материал был кратким, а

колодец

.

КАК спроектировать насосную систему

предыдущее

Общий напор

Общий напор и расход - основные критерии, которые используются для сравнения одного насоса с другим или для выбора центробежного насоса для применения. Общий напор связан с давлением нагнетания насоса. Почему мы не можем просто использовать давление нагнетания? Давление - понятие знакомое, мы знакомы с ним в повседневной жизни. Например, в огнетушителях создается давление 60 фунтов на кв. Дюйм (413 кПа), мы устанавливаем давление воздуха 35 фунтов на кв. Дюйм (241 кПа) в наших велосипедных и автомобильных шинах.По уважительным причинам производители насосов не используют давление нагнетания в качестве критерия выбора насоса. Одна из причин - они не знают, как вы будете пользоваться помпой. Они не знают, какая скорость потока вам нужна, и скорость потока центробежного насоса не фиксирована. Давление нагнетания зависит от давления на всасывающей стороне насоса. Если источник воды для насоса находится ниже или выше всасывания насоса, для той же скорости потока вы получите другое давление нагнетания. Поэтому для устранения этой проблемы предпочтительно использовать разницу давлений на входе и выходе насоса.

Производители пошли дальше, величина давления, которое может создать насос, будет зависеть от плотности жидкости, для раствора соленой воды, который плотнее чистой воды, давление будет выше при той же скорости потока. , Опять же, производитель не знает, какой тип жидкости находится в вашей системе, поэтому критерий, не зависящий от плотности, очень полезен. Есть такой критерий, и он называется ОБЩИЙ НАПОР, и он определяется как разница в напоре между входом и выходом насоса.

Вы можете измерить головку выпуска путем прикрепления трубки к нагнетательной стороне насоса и измерению высоты жидкости в трубке относительно всасывания насоса. Для обычного домашнего насоса трубка должна быть достаточно высокой. Если давление нагнетания составляет 40 фунтов на квадратный дюйм, трубка должна иметь высоту 92 фута. Это непрактичный метод, но он помогает объяснить, как напор соотносится с общим напором и как напор соотносится с давлением. Вы сделаете то же самое для измерения высоты всасывания.Разница между ними - общий напор насоса.

Рисунок 25

Жидкость в измерительной трубке на стороне нагнетания или всасывания насоса будет подниматься на одинаковую высоту для всех жидкостей независимо от плотности. Это довольно удивительное заявление, и вот почему. Насос ничего не знает о голове, голова - это понятие, которое мы используем, чтобы облегчить себе жизнь. Насос создает давление, а разница в давлении на насосе представляет собой количество энергии давления, доступной для системы.Если жидкость плотная, такая как, например, солевой раствор, на выходе насоса будет создаваться большее давление, чем если бы жидкостью была чистая вода. Сравните два резервуара одинаковой цилиндрической формы, одинакового объема и уровня жидкости, резервуар с более плотной жидкостью будет иметь более высокое давление внизу. Но статический напор поверхности жидкости относительно дна такой же. Общий напор ведет себя так же, как статический напор, даже если жидкость более плотная, общий напор по сравнению с менее плотной жидкостью, такой как чистая вода, будет таким же.Это удивительный факт, посмотрите этот эксперимент на видео, которое демонстрирует эту идею в действии .

По этим причинам производители насосов выбрали общий напор в качестве основного параметра, описывающего доступную энергию насоса.

Какая связь между напором и общим напором?

Общий напор - это высота, на которую жидкость поднимается на стороне нагнетания насоса, за вычетом высоты, на которую она поднимается на стороне всасывания (см. Рисунок 25).Почему меньше высота на стороне всасывания? Потому что нам нужна только энергия насоса, а не энергия, которая ему подводится.

Что такое единица измерения головы? Сначала разберемся с единицей энергии. Энергия может быть выражена в фут-фунтах, что представляет собой количество силы, необходимой для поднятия объекта, умноженное на вертикальное расстояние. Хороший пример - поднятие тяжестей. Если вы поднимете на 100 фунтов (445 Ньютонов) 6 футов (1,83 м), требуемая энергия составляет 6 x 100 = 600 фут-фунт-сила (814 Н-м).

Напор определяется как энергия, деленная на вес перемещаемого объекта. Для штангиста энергия делится на смещенный вес составляет 6 x 100/100 = 6 футов (1,83 м), поэтому количество энергии на фунт гантель, которую должен предоставить штангист, составляет 6 футов. Это не очень полезно знать для штангиста, но мы увидим, насколько он полезен для вытеснения жидкостей.

Рисунок 26

Возможно, вам будет интересно узнать, что 324 фут-фунта энергии эквивалентны 1 калории.Это означает, что наш тяжелоатлет тратит 600/324 = 1,8 калории каждый раз, когда он поднимает этот вес на 6 футов, не так много.


На следующем рисунке показано, сколько энергии требуется для вертикального вытеснения одного галлона воды.

Рисунок 27


На следующем рисунке показано, сколько напора требуется для выполнения той же работы.

Рисунок 28


Если мы используем энергию, чтобы описать, сколько работы нужно сделать насосу, чтобы вытеснить объем жидкости нам нужно знать вес.Если мы используем голову, нам нужно знать только вертикальное расстояние движения. Это очень полезно для жидкостей, потому что перекачивание - это непрерывный процесс, обычно когда вы перекачиваете оставьте насос включенным, вы не запускаете и не останавливаете насос на каждый фунт вытесненной жидкости. Мы в основном заинтересованы в установлении непрерывного расхода.

Другой очень полезный аспект использования головы заключается в том, что перепад высот или статический напор может использоваться как одна часть значения общего напора, а другая часть - напор трения как показано на следующем рисунке.Один показывает фрикционную головку на стороне нагнетания, а другой - фрикционную головку на стороне всасывания.

Какой статический напор необходим для перекачки воды с первого этажа на второй или на 15 футов вверх? Помните, что вы также должны учитывать уровень воды во всасывающем баке. Если уровень воды на 10 футов ниже всасывающего патрубка насоса, то статический напор будет 10 + 15 = 25 футов. Следовательно, общий напор должен быть не менее 25 футов плюс потеря напора на трение жидкости, движущейся по трубам.

Рисунок 29


Как определить высоту трения

Напор трения - это величина потерь энергии из-за трения жидкости, движущейся по трубам и фитингам. Требуется сила, чтобы переместить жидкость против трения, точно так же, как сила требуется для подъема груза. Сила действует в том же направлении, что и движущаяся жидкость, и энергия расходуется. Точно так же, как напор рассчитывался для подъема определенного веса, напор трения рассчитывается как сила, необходимая для преодоления трения, умноженная на смещение (длина трубы), деленная на вес вытесненной жидкости.Эти расчеты были выполнены для нас, и вы можете найти значения потерь напора на трение в Таблице 1 для различных размеров труб и расходов.

Таблица 1

Загрузите версию для печати (британские или метрические единицы).

В таблице 1 приведены расход и потери напора на трение для воды, движущейся по трубе при типичная скорость 10 футов / с. В качестве целевой скорости я выбрал 10 футов / с, потому что она не слишком большая. который создаст большое количество трения и не будет слишком маленьким, что замедлит работу.Если скорость меньше, то потери на трение будут меньше, а если скорость выше, потери будут быть больше, чем указано в Таблице 1. Для всасывающей стороны насоса желательно быть более консервативными и иметь размер трубы для более низкая скорость, например от 4 до 7 футов в секунду. Вот почему вы обычно видите большую трубу размер на стороне всасывания насоса, чем на нагнетании. Практическое правило - сделать всасывающую трубу того же размера или на один размер больше всасывающего патрубка.

Зачем беспокоиться о скорости, недостаточно информации, чтобы описать движение жидкости через система. Это зависит от сложности вашей системы, если выпускная труба имеет постоянный диаметр, то хотя скорость на выходе будет такой же. Затем, если вы знаете расход на основе таблиц потерь на трение, вы можете рассчитать потери на трение только по расходу. Если диаметр выпускного трубопровода изменяется, то скорость будет изменяться при той же скорости потока, и более высокая или более низкая скорость означает более высокую или меньшую потери на трение в этой части системы.Затем вам нужно будет использовать скорость для расчета потеря напора на трение в этой части трубы. Вы можете найти здесь калькулятор скорости веб-приложения https://www.pumpfundamentals.com/web-apps.htm

Если вы хотите увидеть диаграмму расхода для 5 фут / с (британская или метрическая ) и 15 фут / с (британская или метрическая ), загрузите их здесь.

Для тех из вас, кто хотел бы провести свои собственные вычисления скорости, вы можете загрузить формулы и пример расчета здесь .

Те, кто желает произвести расчеты трения трубы, могут скачать пример здесь.

Веб-приложение для определения потерь на трение в трубе доступно здесь https://www.pumpfundamentals.com/web-apps.htm


Производительность или характеристика насоса

Характеристическая кривая насоса похожа на предыдущую кривую, которую я также назвал характеристической кривой, которая показывала взаимосвязь между давлением нагнетания ипоток (см. рисунок 21). Как я уже упоминал, это непрактичный способ описания производительности, потому что вам нужно знать давление всасывания, используемое для построения кривой. На рисунке 30 показана типичная кривая зависимости полного напора от расхода. Это тип кривой, которую все производители насосов публикуют для каждой модели насоса для данной рабочей скорости.

Не все производители предоставят вам кривую характеристик насоса. Однако кривая действительно существует, и если вы будете настаивать, вы, вероятно, сможете ее получить.Как правило, чем больше вы платите, тем больше технической информации вы получаете.

Рисунок 30


Как выбрать центробежный насос

Маловероятно, что центробежный насос, купленный в готовом виде, точно удовлетворит ваши требования к расходу. Полученная скорость потока зависит от физических характеристик вашей системы, таких как трение, которое зависит от длины и размера труб, а также от перепада высот, который зависит от здания и местоположения.Производитель насоса не может знать, какими будут эти ограничения. Вот почему купить центробежный насос сложнее, чем купить поршневой насос прямого вытеснения, который будет обеспечивать его номинальный расход независимо от того, в какой системе вы его устанавливаете.

Основными факторами, влияющими на производительность центробежного насоса, являются:

- трение, которое зависит от длины трубы и диаметра

- статический напор, зависящий от разницы высоты выхода конца трубы отвысота поверхности жидкости всасывающего бака

- вязкость жидкости, если жидкость отличается от воды.

Для выбора центробежного насоса необходимо выполнить следующие действия:

1. Определите расход

Чтобы определить размер и выбрать центробежный насос, сначала определите расход. Если вы владелец дома, выясните, кто из ваших потребителей воды является самым крупным потребителем. Во многих случаях это будет ванна, для которой требуется примерно 10 галлонов в минуту (0.6 л / с). В промышленных условиях расход часто зависит от уровня производства на предприятии. Выбор правильного расхода может быть таким же простым, как определение того, что требуется 100 галлонов в минуту (6,3 л / с) для заполнения резервуара за разумный промежуток времени, или расход может зависеть от некоторого взаимодействия между процессами, которое необходимо тщательно проанализировать.

2. Определите статический напор

Это вопрос измерения высоты между поверхностью жидкости всасывающего бака и высотой конца выпускной трубы или отметкой поверхности жидкости нагнетательного бака.

3. Определить фрикционную головку

Высота трения зависит от расхода, размера и длины трубы. Это рассчитывается на основе значений в таблицах, представленных здесь (см. Таблицу 1). Для жидкостей, отличных от воды, вязкость будет важным фактором, и таблица 1 не применима.

4. Рассчитать общий напор

Полный напор - это сумма статического напора (помните, что статический напор может быть положительным или отрицательным) и напора трения.

5. Выбрать насос

Вы можете выбрать насос на основе информации каталога производителя насоса, используя требуемый общий напор и расход, а также пригодность для применения.

Пример расчета общего напора

Пример 1 - Подбор насоса для приложения владельца дома

Опыт подсказывает мне, что для наполнения ванны за разумное время требуется скорость потока 10 галлонов в минуту.Согласно Таблице 1 размер медных трубок должен быть где-то между 1/2 "и 3/4", я выберу 3/4 ". Я спроектирую свою систему так, чтобы от насоса была медная трубка 3/4". распределителя, будет отвод 3/4 дюйма от этого распределителя на первом этаже до уровня второго этажа, где находится ванна. На всасывании я буду использовать трубу диаметром 1 дюйм, всасывающую трубу 30 футов в длину (см. рисунок 30).

Рисунок 31

Потери на трение на стороне всасывания насоса

Согласно расчету или использованию таблиц, которые здесь не представлены, потери на трение для 1-дюймовой трубы имеют потери на трение, равные 0.068 футов на фут трубы. В данном случае расстояние составляет 30 футов. Потери на трение в футах тогда составляют 30 x 0,068 = 2,4 фута. В фитингах есть некоторые потери на трение, предположим, что консервативная оценка составляет 30% от потерь напора на трение трубы, потеря напора на трение фитингов составляет = 0,3 x 2,4 = 0,7 фута. Если на всасывающей линии установлен обратный клапан, потери на трение обратного клапана должны быть добавлены к потерям на трение в трубе. Типичное значение потерь на трение для обратного клапана составляет 5 футов.Для струйного насоса не требуется обратный клапан, поэтому я предполагаю, что на всасывании этой системы нет обратного клапана. Суммарные потери на трение на стороне всасывания тогда составляют 2,4 + 0,7 = 3,1 фута.

Потери на трение для 1-дюймовой трубы при 10 галлонах в минуту можно найти в справочнике Cameron Hydraulic, отрывок из которого приведен на следующем рисунке:

Потери на трение на нагнетательной стороне насоса

Согласно расчету или использованию таблиц, которые здесь не представлены, потери на трение для трубы 3/4 дюйма имеют потери на трение, равные 0.23 фута на фут трубы. В этом случае расстояния составляют 10 футов пробега на главном распределителе и еще 20 футов от главного распределителя до ванны, общая длина составляет 30 футов. Потери на трение в футах тогда составляют 30 x 0,23 = 6,9 футов. В фитингах есть некоторые потери на трение, предположим, что консервативная оценка составляет 30% от потерь напора на трение трубы, потеря напора на трение фитингов составляет = 0,3 x 6,9 = 2,1 фута. Суммарные потери на трение на стороне нагнетания тогда составляют 6,9 + 2,1 = 9 футов.

Потери на трение для трубы 0,75 дюйма при 10 галлонах в минуту можно найти в справочнике Cameron Hydraulic, отрывком из которого является следующий рисунок:

Суммарные потери на трение для трубопровода в системе составляют 9 + 3,1 = 12,1 футов.

Статический напор согласно рисунку 41 составляет 35 футов. Следовательно, общий напор составляет 35 + 12,1 = 47 футов. Теперь мы можем пойти в магазин и купить насос с общим напором не менее 47 футов при 10 галлонах в минуту.Иногда общий напор называют общим динамическим напором (T.D.H.), он имеет то же значение. Рейтинг помпы должен быть максимально приближен к этим двум цифрам, но при этом не надоедает. В качестве ориентира допускайте отклонение от общего напора на плюс или минус 15%. В потоке вы также можете разрешить вариации, но в итоге вы можете заплатить больше, чем вам нужно.

Для тех из вас, кто хотел бы произвести собственный расчет трения фитингов, загрузите пример расчета здесь .

Какая мощность насоса? Производитель оценивает насос по его оптимальному общему напору и расходу, эта точка также известна как точка наилучшего КПД или B.E.P .. При таком расходе насос работает максимально эффективно, а вибрация и шум минимальны. Конечно, насос может работать при других расходах, выше или ниже номинальных, но срок службы насоса пострадает, если вы будете работать слишком далеко от его нормального номинала. Поэтому в качестве ориентира стремитесь к максимальному отклонению плюс-минус 15% от общего напора.

См. Еще один пример конструкции и расчетов новой фонтанной насосной системы

Рисунок 32

Примеры обычных бытовых систем водоснабжения

На следующем рисунке показана типичная небольшая бытовая система водоснабжения.Желтый бак - это аккумулятор.

На следующих рисунках показаны различные распространенные водяные системы и указаны статический напор, высота трения и общий напор насоса.

Вычислить давление нагнетания насоса по общему напору насоса

Чтобы вычислить давление на дне бассейна, вам необходимо знать высоту воды над вами.Неважно, бассейн это или озеро, высота - это то, что определяет, какой вес жидкости выше, и, следовательно, давление.

Давление равно силе, деленной на поверхность. Часто выражается в фунтах на квадратный дюйм или фунтах на квадратный дюйм. Сила - это вес воды. Плотность воды составляет 62,3 фунта на кубический фут.

Вес воды в резервуаре A равен плотности, умноженной на ее объем.

Объем резервуара равен площади поперечного сечения A, умноженной на высоту H.

Площадь поперечного сечения равна пи, умноженному на квадрат диаметра, разделенный на 4.

Площадь поперечного сечения резервуара А составляет:

Объем V равен A x H:

Вес воды W A составляет:

Следовательно, давление:

Это давление в фунтах на квадратный фут, требуется еще один шаг, чтобы получить давление в фунтах на квадратный дюйм или psi.12 дюймов в одном футе, следовательно, 12x12 = 144 дюйма в квадратном футе.

Давление p на дне резервуара A в фунтах на кв. Дюйм составляет:

Если вы выполните расчет для резервуаров B и C, вы получите точно такой же результат: давление на дне всех этих резервуаров составляет 4,3 фунта на квадратный дюйм.

Общая зависимость давления от высоты резервуара:

SG или удельный вес - это еще один способ выражения плотности, это отношение плотности жидкости к плотности воды, так что вода будет иметь SG = 1.Более плотные жидкости будут иметь значение больше 1, а более легкие жидкости - меньше 1. Полезность удельного веса заключается в том, что он не имеет единиц измерения, поскольку он является сравнительной мерой плотности или соотношением плотностей, поэтому удельный вес будет иметь такое же значение. независимо от того, какую систему единиц измерения мы используем, британскую или метрическую

Для тех из вас, кто хотел бы увидеть, как обнаруживается эта общая взаимосвязь, перейдите к Приложению E в pdf-версии этой статьи .

Мы можем измерить голова на нагнетательной стороне насоса, подключив трубку и измерение высоты жидкости в трубке.Поскольку на самом деле трубка представляет собой лишь узкий резервуар, мы можем использовать уравнение зависимости давления от высоты резервуара.

для определения давления нагнетания. В качестве альтернативы, если мы установим манометр на выходе насоса, мы сможем рассчитать напор на выходе.

Мы можем рассчитать давление нагнетания насоса на основе общего напора, который мы получаем из характеристической кривой насоса. Этот расчет полезен, если вы хотите устранить неполадки в насосе или проверить, производит ли он количество энергии давления, указанное производителем при вашей рабочей скорости потока.

Рисунок 37

Например, если характеристика насоса такая, как показано на рисунке 39, а расход в системе составляет 20 галлонов в минуту. Тогда общий напор составляет 100 футов.

Установка, показанная на рис. 37, представляет собой бытовую систему водоснабжения, которая забирает воду из неглубокого колодца на 15 футов ниже уровня всасывания насоса.

Насос должен будет создать подъемную силу, чтобы поднять воду до всасывающего патрубка.Это означает, что давление на всасывании насоса будет отрицательным (относительно атмосферного).

Почему это давление меньше атмосферного или низкое? Если вы возьмете соломинку, наполните ее водой, накройте один конец кончиком пальца и переверните его вверх дном, вы заметите, что жидкость не выходит из соломинки, попробуйте! Жидкость тянется вниз под действием силы тяжести и создает низкое давление под вашим пальцем. Жидкость поддерживается в равновесии, потому что низкое давление и вес жидкости точно уравновешиваются силой атмосферного давления, направленной вверх.

То же явление происходит при всасывании насоса, который всасывает жидкость из нижнего источника. Как и в соломе, давление рядом с всасывающим патрубком насоса должно быть низким, чтобы жидкость поддерживалась.

Чтобы рассчитать напор на нагнетании, мы определяем общий напор по характеристической кривой и вычитаем это значение из напора на всасывании, это дает напор на выпуске, который затем преобразуется в давление.

Мы знаем, что насос должен создавать подъемную силу на 15 футов на всасывании насоса, подъем - отрицательный статический напор. Фактически он должен быть немного больше 15 футов, потому что из-за трения потребуется более высокая высота всасывания. Но давайте предположим, что труба большого размера и потери на трение невелики.

Рисунок 39

ОБЩАЯ НАПОР = 100 = H D - H S

или

H D = 100 + H S

Общий напор равен разнице между напором на нагнетании H D и напором на всасывании H S .H S равно –15 футов, потому что это лифт, следовательно:

H D = 100 + (-15) = 85 футов

Давление нагнетания будет:

Теперь вы можете проверить свой насос, чтобы убедиться, что измеренное давление нагнетания соответствует прогнозу. Если нет, возможно, с помпой что-то не так.

Примечание: вы должны быть осторожны в месте расположения манометра, если он намного выше, чем всасывание насоса, скажем, выше 2 футов, вы увидите меньшее давление, чем на самом деле в насосе.Также следует учитывать разницу в скорости нагнетания насоса и всасывания, но обычно она небольшая.

Компания по производству насосов Goulds предлагает очень хорошее руководство по выбору размеров насосов для бытовых систем водоснабжения . Попробуйте найти другой подход к этой теме.

назад в начало


Авторское право 2019, PumpFundamentals.com ,

NPSH - Чистый положительный напор на всасывании

Низкое давление на всасывающей стороне насоса может привести к закипанию жидкости с

  • сниженной эффективностью
  • кавитацией
  • в результате повреждением

насоса. Кипение начинается, когда давление в жидкости снижается до давления пара жидкости при фактической температуре.

Pumps - cavitation and bubble formation

Для характеристики потенциала кипения и кавитации разница между

  • полным напором на стороне всасывания насоса - рядом с рабочим колесом и
  • давлением пара жидкости при фактической температуре

может использоваться.

Высота всасывания

На основе уравнения энергии - высота всасывания в жидкости рядом с рабочим колесом *) может быть выражена как сумма статического и скоростного напора :

h s = p s / γ жидкость + v s 2 /2 g (1)

где

h s = высота всасывания близко к рабочее колесо (м, дюйм)

p s = статическое давление в жидкости вблизи рабочего колеса (Па (Н / м 2 ), фунт / дюйм2 (фунт / дюйм 2 ))

γ жидкость = удельный вес жидкости (Н / м 3 , фунт / фут 3 )

v s = скорость o f жидкость (м / с, дюйм / с)

g = ускорение свободного падения (9.81 м / с 2 , 386,1 дюйм / с 2 )

*) Мы не можем измерить высоту всасывания «близко к крыльчатке». На практике мы можем измерить напор на всасывающем фланце насоса. Имейте в виду, что - в зависимости от конструкции насоса - вклад в значение NPSH от всасывающего фланца до рабочего колеса может быть значительным.

Напор жидкого пара

Напор жидкого пара при фактической температуре может быть выражен как:

h v = p v / γ пар (2)

где

h v = высота пара (м, дюйм)

p v = давление пара (м, дюйм)

γ пар = удельный вес пара (Н / м 3 , фунт / фут 3 )

Примечание! Давление пара в жидкости зависит от температуры.Вода, наша самая распространенная жидкость, начинает кипеть при температуре 20 o C , если абсолютное давление составляет 2,3 кН / м 2 . Для абсолютного давления 47,5 кН / м 2 вода начинает закипать при 80 o C . При абсолютном давлении 101,3 кН / м 2 (нормальная атмосфера) кипение начинается при 100 o C .

Чистый положительный напор на всасывании - NPSH

Чистый положительный напор на всасывании - NPSH - можно определить как

  • разницы между всасывающим напором и
  • напором пара жидкости

и можно выразить как

NPSH = h s - h v (3)

или, комбинируя (1) и (2)

NPSH = p s / γ + v s 2 /2 g - p v / γ (3b)

где

NPSH = чистый положительный напор на всасывании (м, дюйм)

Доступный NPSH - NPSH a или NPSHA

Чистый положительный напор на всасывании, доступный из приложения на всасывающей стороне насоса, часто отсутствует med NPSH и .NPSH a можно оценить во время проектирования и конструирования системы или определить экспериментально путем тестирования реальной физической системы.

Pump - NPSH - Net Positive Suction Head

Доступный NPSH a можно оценить с помощью уравнения энергии.

Для общего применения - когда насос поднимает жидкость из открытого резервуара с одного уровня на другой, энергия или напор на поверхности резервуара такие же, как энергия или напор перед рабочим колесом насоса, и могут быть выражены как:

h 0 = h s + h l (4)

где

h 0 = напор на поверхности (м, дюйм)

ч с = напор перед рабочим колесом (м, дюйм)

h л = напор потери от поверхности до рабочего колеса - основные и незначительные потери во всасывающем трубопроводе (м, дюйм)

В открытом резервуаре напор на поверхности можно выразить как:

h 0 = 9 0041 p 0 / γ = p атм / γ (4b)

Для закрытого резервуара под давлением необходимо использовать абсолютное статическое давление внутри резервуара.

Напор перед рабочим колесом может быть выражен как:

h s = p s / γ + v s 2 /2 g + h e ( 4c)

, где

h e = высота от поверхности до насоса - положительное значение, если насос находится над резервуаром, отрицательное значение, если насос находится ниже резервуара (м, дюйм)

Преобразование (4) с помощью (4b) и (4c):

p атм / γ = p s / γ + v s 2 /2 g + h e + h l (4d)

Напор перед рабочим колесом можно выразить как:

p s / γ + v s 2 /2 g = p атм / γ - h e - h l (4e)

или как имеющийся NPSH a :

NPSH a = p атм / γ - h e - h l - p v / γ (4f)

где

NPSH a = Доступный чистый положительный напор на всасывании (м, дюйм)

Доступный NPSH a - Насос находится над резервуаром

Если насос расположен над резервуаром, высота - h e - составляет положительный и NPSH a уменьшается, когда высота насоса увеличивается (подъем насоса).

На определенном уровне NPSH и упадет до нуля, и жидкость начнет испаряться.

Доступный NPSH a - Насос ниже резервуара

Если насос расположен ниже резервуара, высота - h e - является отрицательной, а NPSH a увеличивается, когда высота подъема насоса уменьшается (опускание насоса).

Всегда можно увеличить NPSH a , опустив насос (при условии, что большая и незначительная потеря напора из-за более длинной трубы не увеличивает его больше). Примечание! Очень важно - и часто - опускать насос при перекачивании жидкости, близкой к температуре испарения.

Требуемый NPSH - NPSH r или NPSHR

NPSH r , называемый чистой высотой всасывания в соответствии с требованиями насоса для предотвращения кавитации для безопасной и надежной работы насоса.

Требуемый NPSH r для конкретного насоса, как правило, определяется экспериментально производителем насоса и частью документации на насос.

Pump efficiency - BEP - Best Efficiency Point

Доступный NPSH a системы всегда должен превышать требуемый NPSH r насоса, чтобы избежать парообразования и кавитации проушины рабочего колеса. Доступные значения NPSH и в целом должны быть значительно выше, чем требуемые NPSH r , чтобы избежать потери напора во всасывающем трубопроводе и в корпусе насоса, локальных ускорений скорости и уменьшения давления, начала кипения жидкости на поверхности крыльчатки.

Обратите внимание, что требуемый NPSH r увеличивается пропорционально квадрату емкости.

Насосы с рабочими колесами двойного всасывания имеют более низкий NPSH r , чем насосы с рабочими колесами одностороннего всасывания. Насос с рабочим колесом двойного всасывания считается гидравлически сбалансированным, но он подвержен неравномерному потоку с обеих сторон из-за неправильной работы трубопроводов.

Пример - откачка воды из открытого резервуара

При подъеме насоса, расположенного над резервуаром (подъем насоса), жидкость начинает испаряться на стороне всасывания насоса при максимальной высоте для фактической температуры перекачка жидкости.

На максимальной высоте NPSH равно нулю. Таким образом, максимальная высота может быть выражена изменением (4f) на:

NPSH a = p атм / γ - h e - h l - p v / γ

= 0

Для оптимальных теоретических условий мы пренебрегаем большими и малыми потерями напора. Высота подъема тогда может быть выражена как:

h e = p атм / γ - p v / γ (5)

Максимальная высота - или высота всасывания - для Открытый резервуар зависит от атмосферного давления, которое, как правило, можно считать постоянным, и давления пара жидкости, которое обычно зависит от температуры, особенно для воды.

Абсолютное давление пара воды при температуре 20 o C составляет 2,3 кН / м 2 . Таким образом, максимальная теоретическая высота насоса при перекачивании воды при 20 o C составляет:

h e = (101,33 кН / м 2 ) / (9,80 кН / м 3 ) - (2,3 кН / м 2 ) / (9,80 кН / м 3 )

= 10,1 м

Из-за потери напора во всасывающем трубопроводе и местных условий внутри насоса - теоретическое максимальная высота обычно значительно снижается.

Максимальная теоретическая высота насоса над открытым резервуаром при различных температурах воды указана ниже.

Высота всасывания и уменьшение высоты всасывания для воды и температуры

Высота всасывания для воды - или макс. высота насоса над поверхностью воды - зависит от температуры воды - как указано ниже:

Примечание! - как указано в таблице выше, перекачка горячей воды затруднена. Для ограничения кавитации в системе горячего водоснабжения

  • установите насос в самое нижнее положение
  • , если возможно - увеличьте статическое давление в системе
  • увеличьте размер и упростите трубопровод на всасывающей стороне насоса, чтобы ограничить трение и динамические потери

Снижение всасывания для воды и высоты над уровнем моря

Перекачка углеводородов

Обратите внимание, что спецификации NPSH, предоставленные производителями, в целом предназначены для использования с холодной водой .Для углеводородов эти значения должны быть уменьшены, чтобы учесть свойства выделения паров сложных органических жидкостей.

Напор, развиваемый насосом, не зависит от жидкости, и кривая производительности для воды может использоваться для ньютоновских жидкостей, таких как бензин, дизельное топливо и т.п. Обратите внимание, что требуемая мощность насоса зависит от плотности жидкости и должна быть пересчитана.

NPSH и жидкости с растворенным газом

Расчеты NPSH могут быть изменены, если в жидкости присутствует значительное количество растворенного газа.Давление насыщения газа часто намного выше давления пара жидкости.

.Гидравлический прыжок

- Типы и характеристики гидравлического прыжка

Что такое гидравлический прыжок?

Гидравлический скачок - это скачок или стоячая волна, образующаяся при изменении глубины потока воды из сверхкритического в докритическое состояние.

Когда наклон открытого канала уменьшается от крутого до умеренного, глубина потока воды увеличивается до критической глубины, и в какой-то момент возникает неустойчивость потока. Поток становится турбулентным до тех пор, пока ниже по потоку не будет достигнута новая нормальная глубина.Это называется гидравлическим прыжком.

Hydraulic Jump

Определение различных глубин в потоке в открытом канале:

Требуется понять, что такое разные глубины потока, чтобы понять определение гидравлического прыжка.

Глубина потока:

Глубина потока - это глубина, на которой вода течет над уровнем земли в открытом канале.

Критическая глубина:

Критическая глубина открытого канала - это минимальная глубина воды над уровнем земли, при которой скорость потока очень высока, а течение имеет большую турбулентность.Скорость воды на этой глубине называется критической скоростью.

Сверхкритическая глубина:

Сверхкритическая глубина - это глубина воды, которая меньше критической глубины, и она представляет собой очень тяжелую и сверхкритическую ситуацию для основных потоков, происходящих в плотинах, плотинах и многих ирригационных сооружениях. Скорость воды на этой глубине больше критической. Течение в этой области называется сверхкритическим.

Докритическая глубина:

Докритическая глубина - это глубина, превышающая критическую.Скорость воды на этой глубине меньше критической. Течение в этой области называется докритическим.

Основные характеристики гидравлического прыжка:

1. Прыжок неустойчивый, неравномерный

2. В зависимости от направления ветра и сильного ветра он меняет свои свойства и иногда может быть неровным и волнистым.

Использование гидравлического прыжка:

Гидравлический скачок обязательно образуется для уменьшения энергии воды, когда сток падает в водосброс.Становится необходимым уменьшить его энергию и поддерживать стабильные скорости, это явление называется диссипацией энергии в гидротехнических сооружениях.

типов гидравлических прыжков - на основе числа Фруда:

В основном гидравлический скачок возникает многих типов в зависимости от топографических особенностей и шероховатости поверхности пласта, а также многих других естественных взаимосвязей. Этот тип гидравлического прыжка, вероятно, можно выразить на основе числа Фруда:

.

1. Необычный гидравлический прыжок - число Фруда (от 1 до 3):

Неровный прыжок - это неправильная форма, неправильная форма и определенные завихрения в частицах воды.

Undular Hydraulic Jump

2. Слабый прыжок - число Фруда (от 3 до 6)

Слабый скачок имеет место, когда скорость в воде очень мала, и частицы воды не могут быть стабильными и текут по-разному.

Weak Jump

3. Качающийся гидравлический прыжок - число Фруда (6-20)

Осциллирующий скачок образуется, когда колеблющаяся струя входит в сверхкритическое состояние, и там количество частиц начинает колебаться по часовой стрелке или против часовой стрелки, образуя более слабые приливы или волны на верхней поверхности.Также поток зависит от сильного потока воздуха в одном направлении.

Oscillating Hydraulic Jump

4. Устойчивый гидравлический прыжок - число Фруда (от 20 до 80)

При устойчивом прыжке поверхность слоя довольно шероховатая, поэтому частицы начинают стремиться в одном направлении с большой скоростью и турбулентностью, потери на трение больше при этом типе прыжка.

Steady Hydraulic Jump

5. Сильный гидравлический прыжок - число Фруда (более 80)

Сильный прыжок - это идеальный прыжок, образующийся, когда потери на трение больше, давление воздуха одинаковое, а скорость очень высока, поэтому потери имеют место.Вода меняет свое состояние с суперкритического на докритическое на очень короткой длине по сравнению со всеми другими типами гидравлических прыжков, поэтому этот прыжок очень предпочтителен в плотинных сооружениях.

Strong Hydraulic Jump

Подробнее:

Что такое плотина? Типы водосливов и водосливов

Гидрологический цикл - процесс и компоненты

Типы дождемеров для измерения количества осадков

Поперечный дренаж и его виды

Гидравлические резервуары - Типы расширительных резервуаров, их функции и применение

,

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о