Kodused ülesanded Varjant 12 Õppeaines: Hüdro- ja pneumoseadmed Transporditeaduskond Õpperühm AT-21a Kontrollis: Lektor Rein Soots Tallinn 2012 Ülesanne 2. (Varjant 12) Arvutada, milline on vedeliku poolt mahuti põhjale avaldatav hüdrostaatiline rõhk ( bar ), kui mahuti on täidetud vedelikuga, mille tihedus = 700 kg/m3 ja vedeliku vabale pinnale mõjuv väline ülerõhk p0 = 0,05 bar. Vedeliku taseme kõrgus mahutis on h = 4,5m. Valemid. p = hg p = hüdrostaatiline rõhk vaadeldavas vedeliku punktis [N/m2] h = vaadeldava punkti kaugus vedeliku pinnast vertikaalsuunas [m] = vedeliku tihedus [ kg/m3 ] g = raskuskiirendus 9,81[m/s2 ]
Arvutuskäik: F=320kgx9,81=3139,2N A==0,000166979=166,979m d=2=14,6mm Arvutame töövedeliku rõhu 16mm läbimõõduga silindri puhul. A=x=200,96 p==166,2bar Vastus: 320 kg massiga koormuse vertikaalsel tõstmisel töövedeliku rõhuga 200 bar on vajalik 14,6 mm läbimõõduga hüdrosilinder. Valisin 16mm läbimõõduga silindri, sest siis jääb rõhk koormuse tõstmisel alla 200bar-i. Ülesanne 2. (variant 3) Variant 3 Arvutada, milline on vedeliku poolt mahuti põhjale avaldatav hüdrostaatiline rõhk ( bar ), kui mahuti on täidetud vedelikuga, mille tihedus = 500 kg/m3 ja vedeliku vabale pinnale mõjuv väline ülerõhk p0 = 0,045 bar. Vedeliku taseme kõrgus mahutis on h = 3,5 m. Valemid. p = hg p = hüdrostaatiline rõhk vaadeldavas vedeliku punktis [ ] N h = vaadeldava punkti kaugus vedeliku pinnast vertikaalsuunas [m] = vedeliku tihedus [ kg/m3 ] g = raskuskiirendus , 9,81 [ ]
1MPa= 106Pa 13330Pa=13330/106=0,01333 MPa Vastus: Juhul kui X on 100mmHg siis see on võrdne 13330 paskaliga, 0,1333 bariga ja 0,01333 megapaskaliga. Ülesanne 3 (variant 4) Vertikaalselt paiknev hüdrosilinder peab tõstma koormust massiga m kG. Milline peab olema koormust tõstva silindri minimaalne läbimõõt d mm, kui rõhk p süsteemis ei tohi ületada 200bar ja silindri mehaaniline kasutegur m? Valida silindrite standardsete läbimõõtude reast lähim sobiva läbimõõduga silinder. Milline peaks olema valitud silindri käitamiseks kasutatava töövedeliku rõhk, bar? Hüdrosilindrite normaalläbimõõtude (mm) rida: 12, 16, 20, 25, 32, 40, 50,63, 80, 100, 125, 160, 200, 220, 250, 280, 320, 360, 400. Antud: m = 400 kg = 0,95 pmax=200bar Leida: d=? pkäit=? Teisendan ühikud valemi jaoks sobivaks. 1kg=10N 400kg= 400*10=4000N 1bar=105Pa 200bar=200*105Pa=200*105N/m2 Kasutan hüdrostaatilise rõhu põhivalemit:
............. 111 Ülesanne 11 ........................................................................................................................ 113 Ülesanne 12 ........................................................................................................................ 115 2 Ülesanne 2. Variant 4 Arvutada, milline on vedeliku poolt mahuti põhjale avaldatav hüdrostaatiline rõhk ( bar ), kui mahuti on täidetud vedelikuga, mille tihedus = 550 kg/m3 ja vedeliku vabale pinnale mõjuv väline ülerõhk p0 = 0,015 bar. Vedeliku taseme kõrgus mahutis on h = 7 m. Valemid. p = hg p = hüdrostaatiline rõhk vaadeldavas vedeliku punktis N [ m]2 h = vaadeldava punkti kaugus vedeliku pinnast vertikaalsuunas [m] = vedeliku tihedus [ kg/m3 ] g = raskuskiirendus , 9,81 m [ s] 2
p = hg p1 = 8,4 m * 13600kg/m3 * 9,81 m/s² = 1120694 Pa p2 = 1120694 Pa / 105 = 112,07 bar p3 = 1120694 Pa / 106 = 11,207 MPa Vastus: p1 = 1120694 Pa p2 = 112,07 Ba p3 = 11,207 MPa Ülesanne 3 Antud: p = 200 bar = 2 · 107 Pa m = 10000 kg = 0,8 Leida: dmin = ? Lahendus: 1) Leian silindri ristlõike pindala. mg F = pA A = p kus: p pinnale mõjuv rõhk, [Pa] A vedelikuga koormatud seina osa pindala, [m2] F = mg - pinnale mõjuv rõhu jõud, [N m/s2; m mass (kg); g raskuskiir., (~9,8m/s2)], seadme mehaaniline kasutegur m 10000kg 9,8 mg s 2 = 0,006125m 2 A= = p 2 10 7 Pa 0,8 2) Leian silindri minimaalse läbimõõdu. 2 d A = 2 kus: A - vedelikuga koormatud seina osa pindala, [m2] d ringi diameeter, [m2]
F=1348000 Pa ×2 m 2=2696000 N=2696 kN 1.4 Vastus Arvutasin ülesandes antud anuma põhjale mõjuva jõu rõhu barides.. Esiteks anuma põhjale mõjuva rõhu P. Teiseks arvutasin samale põhjale rakenduva jõu F, teades, et põhjapindala on 2 ruutmeetrit. Vastuseks sain, et F=2696 kN 4 2. ISESEISEV TÖÖ NR. 2 2.1 Ülesanne Ülesandes tuleb dimensioneerida kahepoolse toimega silinder liikumisele ( - ) suunas vastavalt Sele 2. Leian kolvi läbimõõdu D1, hõõrdejõu, koormusfaktori Lo ning vooluhulga vastavalt voolukiirusele v. Hõõrdeteguriks on , rõhk süsteemis on P Mpa. 2.2 Lähteandmed Variant 2 Kolvivarre läbimõõt: D2=8 mm Voolukiirus: v=0,8 m/s Mass: m=130 kg Hõõrdetegur: μ=0,61 Rõhk süsteemis: P=0,6 MPa Sele 2 Eelisarvude rida:
TALLINNA TEHNIKAKÕRGKOOL TALLINN COLLEGE OF ENGINEERING KODUSED ÜLESANDED AINES HÜDRAULIKA, PNEUMAATIKA Variant: NR. 9 Mehaanikateaduskond Üliõpilane: Õpperühm: Õppejõud: Tallinn Ülesanne 2 Arvutage, milline on vedeliku poolt mahuti põhjale avaldatav hüdrostaatiline rõhk, kui mahuti on täidetud vedelikuga, mille tihedus on = 850kg/m3 ja vedeliku vabale pinnale mõjub väline ülerõhk p0 = 1,2 bar. Vedeliku taseme kõrgus mahutis on 14 m. Antud: = 650kg/m3 p0 = 0,028 bar = 2800Pa h = 2,5m g = 9,8 p=? p = hg + p0 p = 650 2,5 9,8 + 2800 = 18725 N/m 2 = 0,19bar Vastus: Vedeliku poolt mahuti põhjale avaldatav hüdrostaatiline rõhk on 0,19 bar. Ülesanne 4
Kasutatud allikad: http://en.wikipedia.org/wiki/Torr#Manometric_units_of_pressure Ülesanne 3 Vertikaalselt paiknev hüdrosilinder peab tõstma koormust massiga 1000 kg. Milline peab olema koormust tõstva silindri minimaalne läbimõõt d mm, kui rõhk p süsteemis ei tohi ületada 200 bar ja silindri mehaaniline kasutegur on 0,85ηm? Valida silindrite standardsete läbimõõtude reast lähim sobiva läbimõõduga silinder . Milline peaks olema valitud silindri käitamiseks kasutatava töövedeliku rõhk bar ? Lahendus Minimaalse silindri läbimõõdu arvutamine: pmax = 200 bar = 200x105 Pa F = 1000 kg = 10000 N η = 0,85 dmin = ? F pA , kus p – rõhk silindris F F – kolvile mõjuv jõud Avaldan A
Isesesvad tööd Õppeaines: HÜDRO – JA PNEUMOSEADMED Transporditeaduskond Õpperühm: AT-21a Juhendaja: lektor Samo Saarts Esitamiskuupäev:……………. Üliõpilase allkiri:…………….. Õppejõu allkiri: ……………… Tallinn 2014 1. Ülesanne – hüdrostaatika Variant 4 Antud: Vedeliku samba kõrgus A=25 m Välisrõhk P1=3 bar Vedeliku tihedus = 950 kg/m3 Põhja pindala Sp=2m2 Leian vedeliku rõhu pvedelik=h**g=A**g pvedelik=25*950*9,81=232987,5 [Pa]=0,232 [MPa]=2,32 [bar] Leian rõhu anumas P= pvedelik+P1 P=2,32+3=5,32 [bar] = 532000 [Pa] Arvutan jõu anuma põhjas F=P*Sp F=532000*2=1064000 [N]=1063 [kN] Vastus: Põhjale mõjuv rõhk P=5,32[bar]. Anuale mõjuv jõud põhjas F=1063 [kN] 2. Ülesanne – silindri dimensioneerimine Antud: Kolviläbimõõt D2=10 mm Vedeliku voolukiirus v=1,2 m/s Ma
1. Arvutan anuma põhjas oleva rõhu P2. P=P1+A*g* ρ P2=4*105 + 25*9.81 *950=632987.5 Pa=6.329875 bar 2. Arvutan jõu F. Pa=N/m2 632987.5 N/m2 / 2 m2=316493.75 N Vastus: P2=6.329875 bar F=316493.75 N ÜLESANNE 2. Antud: d=18 mm=0.018m – toru sisediameeter v=3.5 m/s – vedeliku kiirus l=130 m – toru pikkus υ=35 mm2/s=35*10-6 m2/s – kinemaatiline viskoossus tegur ρ=900 kg/m3 - tihedus Σξ=30 - kohalike takistuste summa Leida: p1 2 - Rõhukadu barides Lahenduskäik: 1. Määrame voolureziimi Re ≤ 2300, laminaarne voolamine Re > 2300, turbulentne voolamine Re=v*d/ υ Re=3.5 *0.018/35*10-6 =1800 – laminaarne voolamine 2. Arvutame hõõrdetakistus teguri λ Laminaarse voolamise puhul kehtib valem: λ=64/Re λ=64/1800=0.03555555 3. Arvutame hõõrdetakistustest põhjustatud rõhukadu 1-2 vahel ∆�ℎ1−2= λ*l/d*ρ*v2/2 ∆�ℎ1−2= 0.035(5)*130/0.018*900*3.52/2=1415555.533 Pa 4
- hea soojusvahetus. 5. Hüdroajami kasutamist piiravad asjaolud. Hüdroajami puudustena tuleb nimetada: - tuleohtlikus töövedeliku või tema aurude lekkimisel, - töövedeliku tundlikus saastumise suhtes, - temperatuuri ja rõhu mõju töövedeliku viskoossusele, - suhteliselt madal kasutegur. 6. Hüdrostaatilise rõhu mõiste, tema allikad ja omadused. Hüdrostaatiliseks rõhuks nimetatakse rõhku, mis mõjub vedeliku sees. Rõhk vedelikus võib olla esile kutsutud kahel põhjusel: - hüdrostaatiline rõhk on tingitud vedeliku oma kaalust, - hüdrostaatiline rõhk on tingitud vedeliku vabale pinnale mõjuvatest välisjõududest. Hüdrostaatiline rõhk on sellisel juhul arvutatav valemiga: p = hg N/m2, kus p - hüdrostaatiline rõhk vaadeldavas vedeliku punktis, N/m2, h - vaadeldava punkti kaugus vedeliku pinnast vertikaalsuunas, m, - vedeliku tihedus, kg/m3, g - raskuskiirendus, 9,81m/s2. pinnale mõjub välisrõhk, siis rõhk vedeliku sees on selle välisrõhu võrra suurem (joon. 3).
Leida: p = Pa-s, bar, MPa Vastus: Rõhk paskalites 33330,5 Pa, baarides ,0,333 bar ja megapaskalites 0,033 MPa. Ülesanne 2. Vertikaalselt paiknev hüdrosilinder peab tõstma koormust massiga 1000 kg. Milline peab olema koormust tõstva silindri minimaalne läbimõõt d mm, kui rõhk p süsteemis ei tohi ületada 200 bar ja silindri mehaaniline kasutegur m on 0,85 m? Vali silindrite standartsete läbimõõtude reast lähim sobiva läbimõõduga silinder. Milline peaks olema valitud silindri käitamiseks töövedeliku rõhk, bar? A= kus A on silindri põhjapindala, F on tõstejõud ja p on rõhk ja on mehaaniline kasutegur. Antud: m = 1000 kg g = 9,81 m/s² p = 200 bar = 20000000 Pa = 0,85 Leida: d =? F= mgF=1000*9,81= 9810 A= = 0,000577 m² = 5,77 cm² A= * = => r = r= = 0,013555
2.3 Hüdromehaanika Hüdromehaanika on mehaanika haru, mis käsitleb vedelike füüsikalisi omadusi ja käitumist staatilises olekus (hüdrostaatika) ja voolavas olekus (hüdrodünaamika). Erinevus vedelike ja tahkete ainete vahel seisneb selles, et vedelikud ei oma kindlat kuju, vaid võtavad neid ümbritseva anuma kuju. Rõhu ülekandmiseks kasutatakse nii gaase kui vedelikke, millede erinevuseks on see, et surve avaldamisel neile Sele 2.4 - Hüdrostaatiline paradoks muutub gaasi ruumala märksa enam kui vedeliku ruumala. Väliste jõudude poolt tekitatud rõhk Hüdrostaatika Hüdrostaatika seadused on rakendatavad vaid ideaalsete vedelike korral st. vedelik ei oma kaalu, puudub hõõrdejõud ja vedelik ei ole kokkusurutav. Nende seaduste abil saab hinnata ideaalsete (energiakadudeta) süsteemide käitumise üle. Reaalsetes hüdrosüsteemides tekib aga erinevaid
TALLINNA TEHNIKAKÕRGKOOL Ülesanne 1 Avaldada rõhk X mmHg paskalites, baarides ja megapaskalites, kui elavhõbeda tihedus on 13600 kg/m 3 . Antud: X= 3400 mmHg (millimeetrit elavhõbeda sammast) h=3,4 m =13600 kg/m 3 elavhõbeda tihedus g= 9,81 m/s 2 raskuskiirendus p=? (Pa, bar, MPa) rõhk Lahendus: p=h g (N/m 2 ) Rõhu mõõtühikuna on kasutusel paskal. 1 Pa= 1 N/m 2 1 bar = 10 5 Pa 1MPa=10 6 Pa p=3,4 13600 9,81=453614,4 Pa = 4,5 10 5 Pa = 4,5 bar = 0,45 MPa Vastus: Rõhk 3400 mmHg on 453614,4 Pa; 4,5 bar ja 0,45 MPa. Ülesanne 4 Torustikus voolab vedelik koguses q l/min. Leidke, milline peab olema torustiku minimaalne siseläbimõõt, mm, et tagada lubatud vedeliku voolukiirus v m /s. Valige sobiva läbimõõduga terastoru standartsete toru läbimõõtude reast ( toru läbimõõt ja seina paksus). Vt lisa 1. Millist maksi
olekus, ning suhteline tasakaal ,kus vedelik on liikumatu anuma suhtes ,mis ise liigub. Iga aine osakeste vahel mõjuvad molekulaarjõud. Vedelikus on nad teiste jõududega võrreldes väikesed ja pääsevad mõjule alles siis ,kui vedeliku maht on väga väike . Hüdraulika seaduspärasuste tuletamisel on nad tähtsusetud ja jäetakse arvesse võtmata. Hüdrostaatiliseks rõhuks ehk surveks nimetatakse taskaalus olevas vedelikus mingi mõttelise tasapinnale mõjuva jõu intensiivsust ehk hüdrostaatiline jõud on pinnale jagatud jõud. P= d F / d A Hüdraulilisel rõhul on kaks omadust.: hüdrauliline rõhk mõjub risti pinda ja vedeliku mingis punktis mõjuv hüdrauliline rõhk on kõikides suundades ühesugune. Tasakaalus vedelikul on energiavaru , mille arvel on võimalik teha tööd. See on potensiaalne energia . Tasakaalus vedeliku kaaluühiku kohta tulev ( e.erienergia) potensiaalne energia võrdub vedelikusamba kõrguse kaudu mõõdetud rõhu e.survega .
Hüdroajami kogu kasutegur h on nimetatud kasutegurite korrutis: h = m x v 3. Hüdrostaatilise rõhu mõiste. Mis tekitab rõhu vedelikus? Hüdrostaatilise rõhu omadused. Hüdrostaatiliseks rõhuks nimetatakse rõhku, mis mõjub vedeliku sees. Teatavasti mõistame rõhu all ühele pinnaühikule mõjuvat jõudu, mis on üle pinna jaotunud ühtlaselt. Rõhk vedelikus võib olla esile kutsutud kahel põhjusel: hüdrostaatiline rõhk on tingitud vedeliku oma kaalust hüdrostaatiline rõhk on tingitud vedeliku vabale pinnale mõjuvatest välisjõududest Hüdrostaatilise rõhu omadused: hüdrostaatiline rõhk mõjub igas suunas võrdse jõuga hüdrostaatiline rõhk mõjub alati pinnaga risti hüdrostaatilise rõhu suurus ei ole sõltuv anuma kujust, vaid ainult vedeliku samba kõrgusest vaadeldava pinna kohal 4. Kuidas arvutada välisjõust ja raskusjõust põhjustatud rõhu suurust?
Ekin = v2/(2g). Seega võib avaldada Bernoulli võrrandi voolu erienergia kohta pumba veevõtukoha veepinna ja pumba imiava ristlõigete (I II) jaoks : z 0 + p0 /( g) + v0 2 /(2g) = z 1 + pi /( g) + vi 2 /(2g) + hti , kus - z0 on vedeliku asendienergia veepinnal , - p0 = põ õhurõhk veevõtukoha pinnal (1,03 kgf/ cm2), - v0 on vedeliku voo kiirus veepinnal , - z1= hi on vedeliku asendienergia imikavas (staatiline imemiskõrgus), - pi ja vi rõhk ja kiirus imiavas , - hti , rõhukadu takistustest imitorus 2 Oletame , et pump töötab teoreetiliselt ideaalsetes tingimustes: - z0 = 0 s.o. vedeliku potensiaalse energia asendienergia veepinnal on null - v0 = 0 , voolukiirus veepinnal on null - pi /( g) = 0 st. pump tekitab absoluutse vaakumi (rõhuenergia on null) - vedelik imiktorus liigub väga aeglaselt vi 2 / 2g = 0 , - imiktorus pole vedelikul takistust hti= 0, Siis z1 = hi = põ/(g)
Erijuhul, kui vedelikus toimib ainult raskusjõud (ax=0,ay=0,az=-g), kus g on raskuskiirendus, järeldub ∂p ∂p ∂p avaldisest dp= dx+ dy+ dz =ρ ( a x dx +a y dy +a z dz ) hüdrostaatika tingimus: ∂x ∂y ∂z dp=−ρgdz 17. Kuidas arvutada hüdrostaatilist rõhku vedelikus sügavuse h , kui vedeliku pinnal on rõhk p0? Lisaks rõhule vedeliku pinnal ja vedelikusamba kõrgusele h sõltub hüdrostaatiline rõhk ka vedeliku tiheduse p muutusest. Kui vedelik on erikaalu järgi kihistunud st stratifitseeritud, siis rõhuepüür anuma seinale ise on murtud profiiliga. 18. Kuidas määratakse atmosfäärne rõhk, õhurõhk ja manomeeterrõhk? Õhurõhku mõõdetakse füüsikalistes atmosfäärides (1 atm =760 mm.Hg =10.33 m.vs. =101.3 kPa). Ülerõhu jaoks on süsteemi absoluutne rõhk alati suurem kui 1 atm. Vaakumi jaoks on minimaalne väärtus null (st
Samuti on võimaliklahendada ka pöördülesannet- leida etteantud rõhukaole vastav vedeliku kiirus ja kulu. Energiakadu (rõhukadu) vedelike voolamisel torustikus sõltub torustiku pikkusest ja kohttakistustest (nn. Torupõlved, torukäänakud, kolmikud, järsud ahendid ja laiendid, toru armatuur). Kõik need kaod on tingitud vedeliku viskoossusest, järelikult mehaaniline energia hajub ja läheb üle soojuslikuks. Torustiku sirgel osal tekkivat hõõrderõhukadu Δph ja kohttakistuse rõhukadu Δpkt määratakse järgmiste empiiriliste sõltuvuste abil 2 1 ρw Δ ph =λ d 2 2 ρw ∆ pkr =ζ 2 Δ ph kus , Δpkt – vastavalt hõõrderõhukadu ja kohttakistuserõhukadu, Pa, λ – hõõrdekoefitsent, l- toru pikkus, m, d- toru diameeter, m, ρ- vedeliku tihedus, kg/m3, w- vedeliku voo keskmine kiirus, m/s, ζ- kohttakistuskoefitsent.
Peakanali kolb 2 surutakse vedru 3 abil hülsis 1 vasakule lähteasendisse. sõltuvalt tüübist on vedelikuvool avast A avasse B kas avatud (sele 9.10) või suletud. Silinder, mille liikumiskiirust soovitakse Sele 9.8 Mõlemasuunalise ja mõjutada mõjutab ventiili hoova 4 ühesuunalise toimega takistite kaudu. Selel 9.11 on toodud ventiili tingmärgid. ühendusskeem. Sele 9.9 Pidurdusventiil 93 Tallinna Tööstushariduskeskus Voolamist reguleerivad ventiilid
Samuti on võimaliklahendada ka pöördülesannet- leida etteantud rõhukaole vastav vedeliku kiirus ja kulu. Energiakadu (rõhukadu) vedelike voolamisel torustikus sõltub torustiku pikkusest ja kohttakistustest (nn. Torupõlved, torukäänakud, kolmikud, järsud ahendid ja laiendid, toru armatuur). Kõik need kaod on tingitud vedeliku viskoossusest, järelikult mehaaniline energia hajub ja läheb üle soojuslikuks. Torustiku sirgel osal tekkivat hõõrderõhukadu ph ja kohttakistuse rõhukadu pkt määratakse järgmiste empiiriliste sõltuvuste abil kus , pkt vastavalt hõõrderõhukadu ja kohttakistuserõhukadu, Pa, hõõrdekoefitsent, l- toru pikkus, m, d- toru diameeter, m, - vedeliku tihedus, kg/m3, w-vedeliku voo keskmine kiirus, m/s, - kohttakistuskoefitsent. Vedeliku voo keskmine kiirus määratakse järgmiselt: kus V- mahtkulu, m3/s, A- vedeliku voo ristlõige m2. Hõõrdekoefitsent ja kohttakistuskoefitsendid ei ole konstantsed suurused, nad sõltuvad
tegevusega pumbad). - diferentsiaalpumbad , 3 Üksiktoime- e. lihttoimega ( ka simplekspump) kolbpumbad. Üksiktoimekolbpumbad võivad olla nii ketaskolviga pumbad kui ka varbkolbpumbad. Mõlemad pumbad töötavad ühtemoodi , kuid varbkolbpump on mehaaniliselt tugevam . Seepärast kasutatakse viimast viskoossete vedelike pumpamiseks või suure rõhu saamiseks (kõrgrõhupumbad). Lihttoimega kolbpumpade põhiosad on poleeritud sisepinnaga silinder ja selles edasi tagasi liikuv kolb. Varbkolbpumbas täidab kolvi aset massiivne varbkolb, mis ulatub läbi tihendi töökambrisse. 23 Kui kolb liigub vasakult paremale, tekib pumbasilindrisja sellega ühenduses olevas töökambris hõrendus (p = p0 pp), imiklapp avaneb ja vedelik voolab imitorust töökambrisse. Hüdrauliste takistuste vähendamiseks imitorus tehakse imitoru võimalikult suure läbimõõduga.
ning selle tihedust annab teatud määral muuta. Reaalseid fluidume saab jagada kaheks rühmaks: - tilkvedelikud moodustavad homogeense keskkonda, on praktiliselt kokkusurumatud (väikese ruumpaisumisega); - gaasid ja aurud on aga kokkusurutavad. 3.3 Hüdrostaatika Mõiste tuleb kreeka sõnadest ' (vesi) ja (stabiilsus, tasakaal), ning, nagu nimest järeldub, uurib tasakaalus (kas absoluutses või suhtelises) oleva vedeliku. 3.3.1 Hüdrostaatiline rõhk Füüsikas defineeritakse rõhku kui pinnaühikule mõjuva jõu: F dF p= lim A = , (3.11) A 0 dA kus F on jõud, N, A pind, m2, ning p rõhk, N m-2 ehk Pa (paskal). Antud valem annab mitte keskmise rõhu, vaid rõhu ühes vedeliku punktis. Hüdrostaatiline rõhk mõjub vedelikule risti selle horisontaalse pinnaga ning on iga
On kahte tüüpi pluzereid 4.2.1 Lõtkuga plunzerkolbpump. Neid on kerge valmistada ja nad on odavad, plunzerid tihendatakse tavaliselt rasvanööriga 4.2.2 Lõtkuta plunzerpumbad siin on plunzer ja hüls omavahel väga täpselt töödeldud pilu nende vael on 0,002 – 0,003 Mm .Sellised pumbad annavad väga suurt survet ja neid kasutatakse SPM – rites KKP naja mis on omavahel ühendatud kolvisääre mutri abil[ väga tihe konstruktsioon]) PUMPADE ÜLDISELOOMUSTUS 1. Tootlikus Q – jõudlus, aja ühikus pumbatv vehelikus 2 .Imemiskõrgus hi (m) 3 .Tõstekõrgus H (m veesammast) H=Hst +hi 4 .Tarbitav võimsus P - (KW) 5 .Kasutegur η (apsoluutarv või %) η=PK/P 6. Kavitatsioonivaru Δh (m) – tööpiirkonnas lubatav vaakum 7.Tööorgani liikumissagedus n ( pöörlemis või käigusagedus p / min või käiku / min ) 8. M – manomeeter ( näitab rõhku kohas
C crankshaft, Kurbenwelle W water, Kühlwasserschächte 4. Kolbmootoris toimuvate protsesside loetelu ja iseloomustus 1) sisselaskeprotsess; 2) surveprotsess; 3) segumoodustusprotsess; 4) põlemisprotsess; 5) paisumisprotsess; 6) väljalaskeprotsess. Sisselaskeprotsessi ülesandeks on täita silinder ottomootoris värske kütteseguga ja diiselmootoris puhta õhuga. Protsess realiseeritakse peale heitgaaside väljastamist mootori silindrist. Sisselaskeprotsessi abil garanteeritakse ottomootoris (karburaatormootoris) kvantitatiivne (kütus, õhk, heitgaasid, karterigaasid) ja diiselmootoris (pritseottomootoris) kvalitatiivne segumoodustus. Surveprotsess algab 4-taktilises mootoris momendist, kui sulguvad mootori sisselaskeklapid ja 2-taktilises mootoris pärast gaasivahetust
Vee keskmine temperatuur: tkesk = ta t ; °C Selle temperatuuri järgi leitakse veetabelist järgmised näitajad: Soojusjuhtivustegur =......... kcal/m°Ch Tihedus (erikaal) = ......... kg/m3 Erisoojus c = ......... kcal/kg°C Kinemaatiline viskoossus = ...... 10-6 m2/s Prandtli kriteerium Pr = ......... 4. Vee voolukiirus aparaadis Kui vesi voolaks 1 torus korraga, avalduks voolukiirus: G w(1) = ; m/s 3600 0,785 ds 2 G aparaadi tootlikkus; kg/h (lähteandmetes). ds toru siseläbimõõt; m (lähteandmetes, teisendada mm m). vee tihedus; kg/m3 (vt. punkt 3). Sobivaim voolukiirus on vahemikus 1,52 m/s. Juhul kui voolukiirus tuleb väga suur (üle 3 m/s), siis suurenevad järsult kulutused veepumbale (pump tuleb valida võimsam, kulub rohkem elektrienergiat). Vee voolukiiruse alandamiseks tuleb vesi panna paralleelselt voolama mitmes torus korraga. Näide
Sel juhul puudub isoleeritud süsteemi ja väliskeskkonna vahel nii soojuslik kui ka mehaaniline vastastikmõju. Isoleeritud termodünaamiline süsteem võib olla ka üksikutest seadmetest ja seadmegruppidest moodustatud ning ümbruskeskkonnast isoleeritud süsteemi tunnustega kooslus. Näited: Materiaalselt avatud süsteemi näideteks sobivad turbiin, pump, ventilaator. Materiaalselt suletud on balloon, kolviga silinder. Termodünaamiline keha. Termodünaamilises süsteemis asuvat keha, mille vahendusel toimuvad termodünaamilised protsessid ning energialiikide vastastikune muundumine, nimetatakse termodünaamiliseks kehaks. Soojusjõuseadmetes on termodünaamiliseks kehaks aine, mis vahendab neis sisalduva või ülekantava energia muundamist tööks. Soojustransformaatorites on termodünaamiliseks kehaks aine, mille kaudu soojus siirdub jahedamalt kehalt kuumemale
mehaaniline ja soojuslik koosmõju. Termodünaamilise süsteemi ja väliskeskkonna koosmõju toimub süsteemi väliskeskkonnast eraldatavate pindade vahendusel. Olgu termodünaamiliseks süsteemiks liikuva kolviga silindrisse paigutatud gaasiline keha. Vaadeldaval juhul võib väliskeskkond mõjutada termodünaamilist süsteemi ainult siis, kui silindris paikneva gaasi rõhk erineb väliskeskkonna rõhust. Selle tagajärjel silindris paikneva gaasi maht kas suureneb või väheneb. Viimane väljendub kolvi asendi muutuses. Termodünaamilise süsteemi ja väliskeskkonna vastastikune mõju toimub kolvi kaudu. Termodünaamilise süsteemi ja väliskeskkonna vastastikuse soojusliku mõju all mõistetakse soojuse ülekandmist termodünaamiliselt süsteemilt väliskeskkonnale või vastupidi. See on võimalik ainult siis kui termodünaamilise süsteemi temperatuur erineb väliskeskkonna temperatuurist.
Nende jõudude suurus on võrdeline vedeliku massiga. Näiteks raskusjõud, inertsijõud Pinnajõud- mõjuvad vedeliku pinnale ja võrdelised mõjupindalaga. Pinnajõud pinnaühiku kohta ehk pinnajõu intensiivsus mingis vedelikupunktis FA- pinnaühikule A mõjuv elementaarjõud. Pinnajõu intensiivsus on pinge. Piki pinda mõjub tangentsiaalpinge , risti pinda mõjub normaalpinge p, mida hüdromehaanikas nimetatakse rõhuks. 1.4 Hüdrostaatiline rõhk (Hüdrostaatilise rõhu defineerimiseks vaadeldakse tasakaalus oleva vedeliku massi m, mis on mõttelise tasapinnaga A jagatud kahte ossa. Neid osi peab hoidma koos mingi jõud F p, see on hüdrostaatiline rõhu- ehk survejõud. Selle jõu intensiivsust tasapinna A suvalises punktis nimetatakse hüdrostaatiliseks rõhuks ehk surveks.) Hüdrostaatilisel rõhul on kaks põhiomadust: Hüdrostaatiline rõhk mõjub risti pinnaga. Teise suunalisi jõude ei saa
Tihti vaadeldakse protsesse, mille puhul üks olekuparameeter jääb konstantseks (ei muutu). Rõhu jäävuse puhul nimetatakse protsessi isobaarseks. Temperatuuri jäävuse puhul nimetatakse protsessi isotermiliseks. Ruumala jäävuse puhul nimetatakse protsessi isohooriliseks. Iso(kreeka keelest)- sama, võrdne. 4.1. Boyle - Mariotte`i ( boil - marjot ) seadus. Joonis 1. Joonis 2. Joonis I .Silindris on gaas. Silinder on suletud kolviga, mille abil on võimalik gaasi kokku suruda. Kokkusurumata gaasi ruumala V1 ( m3), rõhk p1 (Pa ). Sama gaas surutakse kokku ( joonis 2 ) gaasi ruumala V2 , rõhk p2 . Kui protsessi käigus temperatuur ei muutu T= const. ( seda on võimalik teostada aeglasel gaasi kokkusurumisel ) kehtib seaduspärasus : p1 / V2 = p2 / V1 ehk p1 V1= p2 V2 p1 - gaasi esialgne rõhk ; p2 - gaasi rõhk vaatluse lõpul ;
1. Mis eristab mõisteid ideaalne vedelik – reaalne vedelik? Ideaalse vedeliku viskoossus on 0 ja ta ei ole kokkusurutav ning ta on ülivoolav, erinevalt reaalsest vedelikust (tal on viskoossus ja esinevad kaod ning ta pole nii voolav). 2. Millised 2 põhinäitajat määravad ära vedeliku hüdrostaatilise rõhu mingi anuma põhjas? Kas anuma kuju ka mõjutab rõhku? Vedelikusamba kõrgusest ja vedeliku tihedusest sõltub hüdrostaatiline rõhk, anuma kuju seda ei mõjuta. 3. Esitada 2 näidet hüdrodünaamiliste protsesside mõjust (olulisusest) teistele protsessi liikidele. Aitavad kiirendada soojuslikke protsesse ja massiülekande protsesse. 4. Millised on 3 põhilist voolurežiimi vedelike voolamisel? Turbulentne, laminaarne ja üleminekurežiim. 5. Miks tuleb vedelike voolamisel eelistada trubulentset voolurežiimi?
kiirendamisega ( turbiin). Sele 4 – Kompressorite tüübid 2.2.1 Kolbkompressor 9 Kolbkompressor (sele 5) on tänapäeval enim kasutatav kompressori-tüüp. Neid kasutatakse suures töörõhkude vahemikus alates 100 ka kuni 100 MPa. Sele 5 - Kolbkompressor Suuremate töörõhkude saamiseks kasutatakse mitmeastmelisi kolbkompressoreid (sele 6). Esimeses silindris kokkusurutud õhk jahutatakse ja juhitakse seejärel järgmisesse silindrisse, kus surveaste on kõrgem kui esimeses silindris. Õhu kokkusurumise tulemusel tekkinud soojus eemaldatakse kasutades kompressori jahutust. Kasutatakse kas õhk- või vedelikjahutust. Kolbkompressoreid on otstarbekas kasutada töörõhkudel (sele 13): alla 400 kPa - üheastmeline, alla 1500 kPa - kaheastmeline, alla 1500 kPa - kolme- või enamastmeline. Vähemotstarbekas, kuigi võimalik on kasutada:
kiirendamisega ( turbiin). Sele 4 Kompressorite tüübid 2.2.1 Kolbkompressor 9 Kolbkompressor (sele 5) on tänapäeval enim kasutatav kompressori-tüüp. Neid kasutatakse suures töörõhkude vahemikus alates 100 ka kuni 100 MPa. Sele 5 - Kolbkompressor Suuremate töörõhkude saamiseks kasutatakse mitmeastmelisi kolbkompressoreid (sele 6). Esimeses silindris kokkusurutud õhk jahutatakse ja juhitakse seejärel järgmisesse silindrisse, kus surveaste on kõrgem kui esimeses silindris. Õhu kokkusurumise tulemusel tekkinud soojus eemaldatakse kasutades kompressori jahutust. Kasutatakse kas õhk- või vedelikjahutust. Kolbkompressoreid on otstarbekas kasutada töörõhkudel (sele 13): alla 400 kPa - üheastmeline, alla 1500 kPa - kaheastmeline, alla 1500 kPa - kolme- või enamastmeline. Vähemotstarbekas, kuigi võimalik on kasutada:
annaabi.ee 
Sisene Facebook'ga
Sisene Google'ga
Sisene LinkedIn'ga
