Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего образования «Волжский государственный университет водного
транспорта» (ФГБОУ ВО «ВГУВТ») Казанский филиал
«Кафедра электромеханических объектов водного транспорта»
Контрольная работа
По дисциплине: «Суда технического флота»
Вариант № 46
Выполнил: Лебедев А.А.
Группа: 26.05.06
Шифр: СМ-16-5046
Дата: «
»
2021 г.
Рецензент: Матвеев Ю.И.
Дата: « » _______20__г.
Казань,2021г.
Исходные данные для расчета:
Производи- Максимальная Возвышение
Номер
Общая длина
тельность
глубина
выкидного
варианта землесоса Qгр, разработки Н1,
грунтопровода L, M
патрубка
задания
м3/ч
м
Нсб, м
46
375
6,5
2,1
400
√СХср
Тип грунтоприемника
2
секционный
РАСЧЕТ ДИАМЕТРА ГРУНТОПРОВОДА
Для землесосных снарядов с гидравлическими рыхлителями, разрабатывающих песчаные грунты, можно принять плотность водогрунтовой
смеси р = 1200 кг/м3.
По формуле (2) определим производительность землесосного снаряда
по водогрунтовой смеси, м3/
𝑄см =
1,07 ∙ 𝑞гр 1,07 ∙ 0,104
=
= 0.556 𝑚3 ⁄𝑐
𝜌
0,2
−1
𝜌в
где рв - плотность воды, рв = 1000 кг/м3;
qгр - производительность по грунту, м3/с: qгр = Qгр/3600 =
= 375/3600 = 0,104 м3/с.
По формуле (4) определяется внутренний диаметр нагнетательного
грунтопровода, м
0.2∗𝑔гр 0,4
)
𝜌
−1
D=(
𝜌в
0.2∗0,104 0,4
)
1200
−1
= (
= 0,404
1000
Принимаем ближайшее значение по ГОСТ [4, 5] D= 400 мм.
Диаметр всасывающего грунтопровода DBC = 1,1 D = 1,1*0,404 = 0,444
м. Принимаем ближайшее большее значение по ГОСТ [4, 5] DBC = 450 мм.
Критическую скорость течения водогрунтовой смеси по нагнетательному грунтопроводу определим по (3), м/с
Vкр = 2,2 ∙ √gD = 2.2 ∗ √9.81 ∗ 0.4 = 4.35 м⁄с
Расчетную скорость течения Vp водогрунтовой смеси в нагнетательном
грунтопроводе определим по формуле (5), м/с
Vp =
4.28∙𝑞гр
𝜌
(𝜌 −1)𝜋𝐷2
в
4.28∙0.104
= (1.2−1)3.14∗0.42 = 4,4 м⁄с
РАСЧЕТ И ПОСТРОЕНИЕ ХАРАКТЕРИСТИК
ГРУНТОПРОВОДА
Расчет выполняется в соответствии с алгоритмом, приведенным в
таблице 2. Задаемся значениями скоростей движения водогрунтовой смеси.
1) V = 0,75∙ Vkp = 0,75∙4,35 = 3,26 м/с.
Потери в грунтоприемнике hгp можно принять hгр = 1 м.
Затраты напора на подъем грунта до уровня воды определяются по (7), м
𝜌
1000
ℎ𝑛1 = 𝐻1 (1 − в ) = 6,5 ∙ (1 −
) = 1,1 м
𝜌
1200
Затраты напора на подъем водогрунтовой смеси до уровня сброса
определяются по соотношению hn2 = Нсб = 2,1 м.
Потери напора на трение выполняются с учетом движения водогрунтовой смеси в режиме с заилением (так как V < VKp) и определяются в соответствии с таблицей 2 по (8), (14) и (15), когда принимается условие V = VKp:
𝐹𝑟 =
𝑅𝑒 =
𝑉кр
√𝑔 ∙ 𝐷
=
4.35
√9,81 ∙ 0,4
= 2.2
4,35 ∙ 0,4
= 1,5 ∗ 106
−6
1.14 ∙ 10
Так как Re = 1.5 ∗ 106 > 1 •106 , то коэффициент трения определяется по (12)
λ кр= 0.0032 + 0.221 ∙ 𝑅𝑒−0.237 = 0.0032 + 0.221(1,5 ∙ 106 )-0.237 = 0,01
Потери напора на трение при движении воды определяются по (15), м г
ℎ0 = 𝜆кр
𝜐кр 2 ∙𝐿
2∙𝑔∙𝐷
= 0.01 ·
4,352 ∙400
2∙9.81∙0.4
= 9,69 м
Потери напора на трение hm при движении водогрунтовой смеси определяются по (8), м
ℎ𝑚 = ℎ0 [1 + 109(𝐹𝑟2 √𝐶𝑥𝑒𝑝 )-1,5
1,5 1200
𝜌
𝜌
в
в
2
(𝜌 − 1)] 𝜌 = 9,69[1 + 109(2.2 ∙ 2)
1000
(1000 − 1)] ∙ 1200 = 13,82м
Из таблицы 1 принимаем для D = 400 мм значение а = 0,51.
Потери напора в местных сопротивлениях hM определяются в соответствии с таблицей 2 по (18), (9), (10), (13).
𝐹𝑟 =
𝑉
√𝑔 ∙ 𝐷
𝑅𝑒 =
=
3,26
√9,81 ∙ 0,4
= 1,65
3,26 ∙ 0,4
= 1,14 ∗ 106
−6
1,14 ∙ 10
Так как Re = 1,14 ∗ 106 > 1 •106, то коэффициент трения определяется
по (12)
λ = 0.0032 + 0.221 ∙ 𝑅𝑒−0.237 = 0.0032 + 0.221(1,14 ∙ 106 )-0.237 = 0,011
Потери напора на трение при движении воды h0 определяются по (9), м
ℎ0 = 𝜆
𝑉 2 ∙𝐿
2∙𝑔∙𝐷
= 0.011 ·
3,262 ∙400
2∙9.81∙0.4
= 10,65 м
Потери напора при движении водогрунтовой смеси в местных сопротивлениях hM определяются для V < VKp по (18), м
ℎ𝑀 =
1−𝛼
𝜌в
ℎ0 {1 + 1.6𝛼 [ − 1]} =
𝛼
𝜌
=
1−0,51
0,51
10,65 {1 + 1.6 ∙ 0,51 [
1000
1200
− 1]} = 11,89 м,
Затраты напора на создание скорости в выходном сечении грунтопровода hV определяются по (19), м
ℎ𝜐 =
𝜐2
2∙𝑔
=
3.262
2∙9.81
= 0.54м
Суммарные потери по длине грунтопровода
Нгр определяются по
(6), м
𝐻гр = ℎгр + ℎ𝑛1 + ℎ𝑛2 + ℎ𝑚 + ℎм + ℎ𝜐 = 1 + 1,1 + 2,1 + 8,27 +
11,89 + 0,54 = 25,9 м
2) V = Vp = 4,4 м/с.
Потери в грунтоприемнике hгp можно принять hгp = 1 м.
Затраты напора на подъем грунта до уровня воды определяются по (7), м
𝜌
1000
ℎ𝑛1 = 𝐻1 (1 − в ) = 6,5 (1 −
) = 1,1 м
𝜌
1200
Затраты напора на подъем водогрунтовой смеси до уровня сброса
определяются по соотношению hn2 = Нсб = 2,1 м.
Потери напора на трение выполняются с учетом движения водогрунтовой смеси в режиме с заилением (так как V < VKp) и определяются в соответствии с таблицей по (8), (14) и (15), когда принимается условие V = VKp:
𝐹𝑟 =
𝑅𝑒 =
𝜐кр
√𝑔∙𝐷
=
4,35
√9,81∙0,4
= 2,28
4,35 ∙ 0,4
= 1,52 ∗ 106
−6
1,14 ∙ 10
Так как Re = 1,52 ∗ 106 > 1 •106, то коэффициент трения определяется по (12)
λ кр= 0.0032 + 0.221 ∙ 𝑅𝑒−0.237 = 0.0032 + 0.221(1,52 ∙ 106 )-0.237 = 0,01
Потери напора на трение при движении воды h0 определяются по (15), м
ℎ0 = 𝜆кр
𝑉кр2 ∙𝐿
2∙𝑔∙𝐷
= 0,01 ∙
4,352 ∙400
2∙9.81∙0.4
= 9,69м
Потери напора на трение hm при движении водогрунтовой смеси определяются по (8), м
𝜌
𝜌в
𝜌в
𝜌
ℎ𝑚 = ℎ0 [1 + 109(𝐹𝑟2 √𝐶𝑥𝑒𝑝 )-1,5 ( − 1)]
1200
= 9,69[1 + 109(2.282 ∙ 2)-1,5(
1000
− 1)] ∙
=
1000
1200
= 14.72м
Из таблицы 1 принимаем для D = 450 мм значение а = 0,51.
Потери напора в местных сопротивлениях hM определяются в соответствии с таблицей 2 по (18), (9), (10), (13).
𝐹𝑟 =
𝑉
√𝑔∙𝐷
=
4.4
√9,81∙0,4
= 2,23
𝑅𝑒 =
4,4 ∙ 0,4
= 1,54 ∗ 106
−6
1,14 ∙ 10
Так как Re = 1,54 > 1 •106, то коэффициент трения определяется по (12)
λ = 0.0032 + 0.221 ∙ 𝑅𝑒−0.237 = 0.0032 + 0.221(1,54 ∙ 106 )-0.237 = 0,0107
Потери напора на трение при движении воды h0 определяются по (9), м
ℎ0 = 𝜆
𝑉 2 ∙𝐿
2∙𝑔∙𝐷
= 0.0107 ·
4.42 ∙400
2∙9.81∙0.4
= 10,62м
Потери напора при движении водогрунтовой смеси в местных сопротивлениях hM определяются для V < VKp по (18), м
ℎ𝑀 =
=
1−𝛼
𝜌в
ℎ0 {1 + 1.6𝛼 [ − 1]} =
𝛼
𝜌
1−0,51
0,51
∗ 10,62 ∗ {1 + 1.6 ∙ 0,51 [
Затраты
напора
на
1000
1200
− 1]} = 11,85м,
создание
скорости
в
выходном
сечении
трубопровода:
ℎ𝜐 =
𝜐р 2
2∙𝑔
=
4,42
2∙9,81
= 0,98 м
Суммарные потери по длине грунтопровода Нгр определяются по (6), м
𝐻гр = ℎгр + ℎ𝑛1 + ℎ𝑛2 + ℎ𝑚 + ℎм + ℎ𝜐 =
= 1 + 1,1 + 2,1 + 14.72 + 11,85 + 0,98 = 31,75м
3) V = VKP = 4,35м/с.
Потери в грунтоприемнике hгp можно принять hrp = 1 м.
Затраты напора на подъем грунта до уровня воды определяются по (7), м
𝜌
1000
ℎ𝑛1 = 𝐻1 (1 − в ) = 6,5 (1 −
) = 1,1 м
𝜌
1200
Затраты напора на подъем водогрунтовой смеси до уровня сброса
определяются по соотношению hn2 = Нсб = 2,1 м.
Потери напора на трение выполняются с учетом движения водогрунтовой смеси в режиме с заилением (так как V < VKp) и определяются в соответствии с таблицей по (8), (14) и (15), когда принимается условие V = VKp:
𝐹𝑟 =
𝑅𝑒 =
𝜐кр
√𝑔∙𝐷
=
4,35
√9,81∙0,4
= 2,2
4,35 ∙ 0,4
= 1,5 ∗ 106
−6
1,14 ∙ 10
Так как Re = 1,5 ∗ 106 > 1 •106, то коэффициент трения определяется по (12)
λ кр= 0.0032 + 0.221 ∙ 𝑅𝑒−0.237 = 0.0032 + 0.221(1,5 ∙ 106 )-0.237 = 0,01
Потери напора на трение при движении воды h0 определяются по (15), м
ℎ0 = 𝜆кр
𝑉кр2 ∙𝐿
2∙𝑔∙𝐷
= 0,01 ∙
4,352 ∙400
2∙9.81∙0.4
= 10,25м
Потери напора на трение hm при движении водогрунтовой смеси определяются по (8), м
𝜌
𝜌в
𝜌в
𝜌
ℎ𝑚 = ℎ0 [1 + 109(𝐹𝑟2 √𝐶𝑥𝑒𝑝 )-1,5 ( − 1)]
1200
= 10,25[1 + 109(2,22 ∙ 2)-1,5(
1000
− 1)] ∙
=
1000
1200
= 13,82м
Из таблицы 1 принимаем для D = 400 мм значение а = 0,51.
Потери напора в местных сопротивлениях hM определяются в соответствии с таблицей 2 по (18), (9), (10), (13).
𝐹𝑟 =
𝑉
√𝑔 ∙ 𝐷
𝑅𝑒 =
=
4,35
√9,81 ∙ 0,4
= 2,28
4,35 ∙ 0,4
= 1,5 ∗ 106
−6
1,14 ∙ 10
Так как Re = 1,5> 1 •106, то коэффициент трения определяется по (12)
λ = 0.0032 + 0.221 ∙ 𝑅𝑒−0.237 = 0.0032 + 0.221(1,5 ∙ 106 )-0.237 = 0,01
Потери напора на трение при движении воды h0 определяются по (9), м
ℎ0 = 𝜆
𝑉 2 ∙𝐿
2∙𝑔∙𝐷
= 0.01 ·
4,352 ∙400
2∙9.81∙0.4
= 10,25 м
Потери напора при движении водогрунтовой смеси в местных сопротивлениях hM определяются для V < VKp по (18), м
ℎ𝑀 =
=
1−𝛼
𝜌в
ℎ0 {1 + 1.6𝛼 [ − 1]} =
𝛼
𝜌
1−0,51
0,51
10,25 {1 + 1.6 ∙ 0,51 [
1000
1200
− 1]} = 11,44 м,
Затраты напора на создание скорости в выходном сечении грунтопровода hV определяются по (19), м :
ℎ𝜐 =
𝜐р 2
2∙𝑔
=
4,42
2∙9,81
= 0,98 м
Суммарные потери по длине грунтопровода Нгр определяются по (6), м
𝐻гр = ℎгр + ℎ𝑛1 + ℎ𝑛2 + ℎ𝑚 + ℎм + ℎ𝜐 =
= 1 + 1,1 + 2,1 + 13,82 + 11,44 + 0,98 = 30,44 м
4) V=1,25 VKP = 1,25· 4,35 = 5,437 м/с.
Потери в грунтоприемнике hrp можно принять hrp = 1 м.
Затраты напора на подъем грунта до уровня воды определяются по (7), м
𝜌
1000
ℎ𝑛1 = 𝐻1 (1 − в ) = 6,5 (1 −
) = 1,1м
𝜌
1200
Затраты напора на подъем водогрунтовой смеси до уровня сброса
определяются по соотношению hn2 = Нсб = 2,1 м.
Потери напора на трение определяются по (8), (9), (10) и (13):
𝐹𝑟 =
𝑉
√𝑔 ∙ 𝐷
𝑅𝑒 =
=
5,437
√9,81 ∙ 0,4
= 2,75
5,437 ∙ 0,4
= 1,9 ∗ 106
1,14 ∙ 10−6
Так как Re = 1,9> 1 •106, то коэффициент трения определяется по (12)
λ = 0.0032 + 0.221 ∙ 𝑅𝑒−0.237 = 0.0032 + 0.221(1,9 ∙ 106 )-0.237 = 0,01
Потери напора на трение при движении воды h0 определяются по (9), м
ℎ0 = 𝜆
𝑉 2 ∙𝐿
2∙𝑔∙𝐷
= 0.01 ·
5,4372 ∙400
2∙9.81∙0.4
= 15,08 м
Потери напора на трение hm при движении водогрунтовой смеси определяются по (8), м
𝜌
ℎ𝑚 = ℎ0 [1 + 109(𝐹𝑟2 √𝐶𝑥𝑒𝑝 )-1,5 ( − 1)]
𝜌
в
1200
= 15,08[1 + 109(2.752 ∙ 2)-1,5(
1000
𝜌в
=
𝜌
− 1)] ∙
1000
1200
= 17,154
Из таблицы 1 принимаем для D = 400 мм значение а = 0,51.
Потери напора в местных сопротивлениях hM определяются в соответствии с таблицей 2 по (18), (9), (10), (13).
Значения Re, Fr, к, h0 имеют такое же значение, что и при расчете hm.
Потери напора при движении водогрунтовой смеси в местных сопротивлениях hM определяются для VKp < V < 2,2VKp по (17), м
ℎм =
=
1−𝛼
𝛼
1−0.51
0.51
𝜌
𝜌
𝜐
ℎ0 {1 + 1.6𝛼 [ в − 1 − 3.33 ( − 1)] [ − 1]} =
𝜌
𝜌
𝜐
в
∙ 15,08 ∙ {1 + 1.6 ∙ 0.51 [
1000
1200
кр
1200
− 1 − 3,33 (
1000
− 1)] [
5,437
4,35
− 1]} =
15,44 м
Затраты напора на создание скорости в выходном сечении грунтопровода hV определяются по (19), м :
ℎ𝜐 =
𝜐 2
2∙𝑔
=
5,4372
2∙9,81
= 1,53 м
Суммарные потери по длине грунтопровода Нгр определяются по (6), м
𝐻гр = ℎгр + ℎ𝑛1 + ℎ𝑛2 + ℎ𝑚 + ℎм + ℎ𝜐 =
= 1 + 1,1 + 2,1 + 17,154 + 15,44 + 1,53 = 38,324 м
Полученные значения можно представить в табличной форме:
V м/с
3,26
4.4
4,35
5,437
Нгр, м
25,9
31,75
30,44
38,324
Результаты расчета нанесены на график на рисунке 6 (кривая 1).
Определение технических показателей грунтового насоса
и выбор главного двигателя
По напору, соответствующему расчетной скорости Vp = 4,4 м/с, и
подаче смеси QCM = 0,556 м3/с рассчитывается мощность насоса N по (20),
кВт
𝑁=
𝜌∙𝑔∙𝐻∙𝑄см
103 ∙𝜂
=
1200∙9,81∙30,44∙0.556
103 ∙0,7
= 284.62кВ𝑚
Максимальную частоту вращения рабочего колеса грунтового насоса
можно определить по (21), об/мин
𝑛𝑚𝑎𝑥 =
230
= 575мин−1
0.4
Минимальную частоту вращения рабочего колеса грунтового насоса
можно определить по (22), об/мин
min
n
= 17
H 3⁄4
√Q см
= 17
30,443⁄4
√0,556
= 297,5мин−1
По мощности и диапазону частоты вращения выбирается главный двигатель.
Мощность его принимается ближайшей к расчетной. В качестве главного
двигателя можно выбрать судовой дизель 6NV36/24А-1U по приложению А
(таблица Б.1):
номинальная мощность 331 кВт;
частота вращения 500об/мин
удельный расход топлива 218 г/(кВт/ч).
Так как мощность принятого приводного агрегата отличается от расчетной, необходимо уточнить расчетные значения напора и подачи грунтового насоса, а также производительность землесосного снаряда по грунту.
Для этого следует построить кривую H = f(V) при номинальной мощности
привода грунтового насоса Nд =547 кВт по формуле (23) по четырем точкам:
1) V = 0,75Vkp = 0,75∙4.35= 3,26 м/с
𝐻=
4∙103 ∙𝑁д∙𝜂
𝜌𝑔𝜋𝐷²𝑉
=
4∙103 331∙0,7
1200∙9,81∙3,14∙0,082 ∙3,26
= 120,1 м
2) V = Vp = 4.4 м/с
H=
4 ∙ 103 ∙ 𝑁д ∙ η
4 ∙ 103 ∙ 331 ∙ 0,7
=
= 89 м
1200 ∙ 9,81 ∙ 3,14 ∙ 0,082 ∙ 4.4
𝜌𝑔𝜋𝐷²𝑉
3) V = Vkp = 4.35 м/с
4 ∙ 103 ∙ 𝑁д ∙ η
4 ∙ 103 ∙ 331 ∙ 0,7
H=
=
= 90,06 м
1200 ∙ 9,81 ∙ 3,14 ∙ 0,082 ∙ 4.35
𝜌𝑔𝜋𝐷²𝑉
4) V=1,25 Vkp = 1,25 ∙ 4,35 = 5,437 м/с
H=
4 ∙ 103 ∙ 𝑁д ∙ η
4 ∙ 103 ∙ 331 ∙ 0,7
=
= 72,05м
1200 ∙ 9,81 ∙ 3,14 ∙ 0,082 ∙ 5.437
𝜌𝑔𝜋𝐷²𝑉
Полученные значения можно представить в табличной форме:
V, м/с
Н, м
3,26
120,1
4.4
4.35
5.437
89
90,06
72,05
По четырем полученным точкам проводится кривая 2 (на рисунке 6) и
определяются координаты точки ее пересечения А с ранее построенной
кривой 1: VA = 4,2м/с; НА = 33м.
80
70
60
50
Ряд 1
40
Ряд 2
Ряд 3
30
20
10
0
3,26
4,35
4,4
5,537
Уточняется значение подачи грунтового насоса по водогрунтовой смеси по
(24), м3/с
𝑄см = 𝜐𝐴
р∙𝐷2
4
= 4,2 ∙
3,14∙0,42
4
= 0,57м3 /с
По известному значению подачи уточняется производительность
землесосного снаряда по грунту по (25), м3/ч
𝜌
𝑄гр = 3350 ∙ 𝑄см ∙ ( − 1) = 3350 ∙ 0,57 ∙ 0,2 = 387,09 м3 /час
𝜌
в
5.2. Расчет гидравлического рыхлителя
5.2.1. Расчет гидравлического рыхлителя
для щелевидного грунтоприемника
Площадь всасывающего зева грунтоприемника определяется по (28)
𝐹=
𝑄см
0,57
=
= 0,57
𝑉з
1
Скорость водогрунтовой смеси в зеве грунтоприемника приняли Vз=1 м/с.
Высота зева определяется по (29), м
h = (0,35…0,45)Dвс = 0,40·0,35 = 0,14.
Ширину зева можно определить по (27), м
𝐹
0.57
в = + (1 − ) ℎ =
+ (1 −
ℎ
4
0.14
3.14
4
) ∗ 0.14 =4,1
Расход воды через сопла гидравлического рыхлителя q0 принимается
равным производительности землесосного снаряда по грунту qгр, м3/с
𝑞0= 𝑞гр
𝑄гр
387,09
=
= 0,1.
3600
3600
Для рыхления песчаных грунтов можно принять: скорость истечения воды из
сопел V0 = 20 м/с; удельный импульс силы струи iS = 4·103 Па; количество
боковых сопел zу = 2 шт. Ширину фронта сплошного размыва грунта В
принимают равной ширине зева: В = в = 4.59 м. С учетом принятых значений
определяется радиус сопла по (26), м
𝑖
𝑅𝑜 = −
𝐵 √ 𝑠
𝑝𝐵
4𝑉0 𝑧𝑦
√
+√
𝐵2 𝑖𝑠
16𝑉02 𝑧𝑦2 𝑝𝐵
4.12 ∗4∗103
16∗202 ∗62 ∗1000
+
+
𝑞0
𝜋𝑉0 𝑧𝑦
0.1
3.14∗20∗6
= −
4∗10
4.1√
3
1000
4∗20∗6
=0.007
+
Угол расширения струи в несвязном грунте можно принять αгр=16,5°. С
учетом этого глубина фронта сплошного размыва определяется по (32), м
𝑆0 =
𝑉0 𝑅0 𝑝𝐵
𝑅0
20 ∗ 0.006
1000
0.006
√
−
=
∗
−
= 0.438
√
𝑎гр 𝑖
𝑎гр
3
16.5
16.5
4
∗
10
𝑠
𝑡𝑔
𝑡𝑔
𝑡𝑔
𝑡𝑔
2
2
2
2
Радиус струи на фронте сплошного размыва определяется по (31), м
𝑎гр
𝑅𝑠 = 𝑆0 𝑡𝑔 ( ) + 𝑅0 = 0.380 ∗ 0.144 + 0.006 = 0.07
2
Число сопел гидрорыхлителя можно определить по (30), шт.
𝑧=
𝐵
4.1
+ 𝑧𝑦 =
+ 2 = 31
2𝑅𝑠
2 ∗ 0.07
Принимаем ближайшее целое число z = 36 шт.
Расстояние между соплами принимается одинаковым, равным 2·𝑅𝑠 =
2·80 = 160 мм.
Коэффициент скорости истечения воды из сопел можно принять μ =
0,94; потери напора в трубопроводе, подводящем воду к коллектору
рыхлителя, - hn = 9 м.
С учетом принятых значений определяется напор насоса гидравлического
рыхления грунта по (33), м
𝑉02
202
𝐻г =
+ ℎ𝑛 =
+ 9 = 32.1
2𝑔𝑢2
2 ∗ 9.81 ∗ 0.942
По расчетным значениям подачи насоса Q0 = 3600q0 = 3600·0,1 = 360 м3 /ч и
напора НГ = 32,1 м подбирается по приложению В марка насоса.
Наиболее близким по характеристикам по таблице В.1 может быть принят
насос:
марка 1Д630-90б
напор насоса Нн = 60 м;
подача насоса Qн = 500 м3 /ч;
мощность приводного электродвигателя Nн = 160 кВт.
С учетом характеристик принятого насоса уточняется расход воды через
сопла: - скорость истечения воды из сопел, м/с
𝑉0 = √2𝑔(𝐻𝐻 −ℎ𝑛 ) = 0.94 ∗ √2 ∗ 9.81 ∗ (60 − 9)=29
- расход воды через установленные сопла, м3/с
𝑞г = 𝑧𝜀𝑉0 𝜋𝑅02 = 31 ∗ 0.98 ∗ 29 ∗ 3.14 ∗ 0.0072 = 0.113.
где ε = 0,98 – коэффициент сжатия струи.
Следовательно, расход воды через сопла равен Qг=3600qг= 3600·0,113
= 406,8/ч.
Так как подача принятого насоса отличаются от расчетного значения
∆𝑄 =
𝑄𝐻 − 𝑄г
500 − 406,8
∗ 100% =
∗ 100% = 18%
𝑄𝐻
500
менее чем на 20%, то проводить уточняющий расчет гидрорыхлителя не
следует. Следовательно, подача насоса, равная 740 м3/ч, обеспечит запас на
неточность расчета и износы сопел.
Библиографический список
1. Лукин Н.В., Разживин С.Н., Стариков А.С. Суда технического флота:
Учебн. для ВУЗов водного транспорта. / Под ред. Н.В. Лукина. – М.:
Транспорт, 1992. – 335 с.
2. Краковский И.И. Суда технического флота. Л.: Судостроение, 1968. –
505 с.
3. Стариков А.С. Технология работы речных землесосных снарядов.
М.: Транспорт, 1969. – 240 с.
4. ГОСТ 8732-78 Трубы стальные бесшовные
горячедерформированные. Сортамент. – М.: Издательство стандартов, 1991.
– 15 с.
5. ГОСТ 10704-91 Трубы стальные электросварные. Сортамент. – М.:
Издательство стандартов, 1991. – 13 с.
6. Лукин Н.В., Арефьев Н.Н. К расчету геометрических параметров
трехсекционных грунтоприемников. // Научн.тр. / ВГАВТ, 1993. Вып. 267. С.
33 – 36.
7. Арефьев Н.Н., Мурыгин О.П. Метод расчета технологических
параметров при работе землесосов с трехсекционными грунтоприемниками.
В сб. «Наука и техника на речном транспорте». – М.: ЦБНТИ Речтранса,
1993. № 10. С. 20 – 31.
8. Арефьев Н.Н. Научное обоснование технических решений и
разработка на их основе средств повышения эффективности судовых
энергетических установок землесосных снарядов. Автореф. дисс. д.т.н. –
Нижний Новгород: ВГАВТ. 2011. – 41 с.
9. Царенок Л.А., Васягин В.К., Фунтов О.Н., Арефьев Н.Н., Попов Н.Ф.
Модернизация грунтозаборного устройства земснаряда «Донской 607» // Ж-л
«Речной транспорт (ХХI век)». 2009. № 41.
