mecanica fluidelor curs 11
Post on 06-Aug-2015
25 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Maşini hidraulice
• Cunoaşterea definiţiei şi clasificării maşinilor hidraulice
• Cunoaşterea definiţiei parametrilor energetici ai maşinilor
• Cunoaşterea alurii caracteristicilor maşinilor generatoare
Definiţie• Maşinile hidraulice sunt sisteme tehnice alcătuite din
organe şi mecanisme cu mişcări relative determinate care transformă:
• energia hidraulică în energie mecanică (motoare);• energia mecanică în energie hidraulică (generatoare) şi • energia mecanică în energie mecanică având alte
caracteristici prin intermediul energiei hidraulice sau energie hidraulică în energie hidraulică prin intermediul energiei mecanice (transformatoare).
• În funcţie de modul în care lichidul se deplasează în interiorul maşinilor hidraulice, se deosebesc:– maşini volumice, la care se deplasează în mod periodic volume
determinate de lichid între secţiunea de intrare şi secţiunea de ieşire – maşini hidrodinamice, la care există un curent continuu de lichid
între secţiunea de intrare şi cea ieşire, transferul de energie realizându-se prin interacţiunea hidrodinamică dintre curent şi un rotor prevăzut cu palete profilate
Exemple de maşini hidraulice (1)
• Motoarele hidraulice pot fi:
– roţi de apă;
– motoare hidrostatice (cu piston, cu palete rotative, cu angrenaje, cu pistoane rotative);
– turbomotoare (turbine hidraulice energetice, turbomotoare din turbotransmisii
Exemple de maşini hidraulice (2)
• Generatoarele hidraulice pot fi:– elevatoare hidraulice (cu cupe, cu
bandă);– pompe volumice (cu piston, cu palete
rotative, cu angrenaje, cu pistoane rotative);
– turbogeneratoare( turbopompe, turbocompresoare, turbosuflante, ventilatoare);
Exemple de maşini hidraulice (3)• Transformatoarele hidraulice pot fi:
– transformatoare hidrostatice (servomotoare hidraulice, sertare releu, transformatoare hidrostatice de presiune, prese şi ciocane hidraulice);
– transformatoare hidraulice pentru pompare (hidropulsorul, berbecul hidraulic);
– transmisii hidraulice (ambreiaje hidraulice, convertizoare hidraulice de cuplu).
Parametrii energetici ai maşinilor hidraulice• Generatoare• 1. Debitul reprezintă
cantitatea de fluid ce trece prin secţiunea de ieşire în unitatea de timp
• Motoare• 1. Debitul reprezintă
cantitatea de fluid ce trece prin secţiunea de intrare în unitatea de timp.
• Debitul volumic: Q, [m3/s]. Altele: dm3/s (l/s), m3/h.
• Debitul masic Qm. [kg/s]. Altele: kg/h, t/h.
• La maşinile volumice debitul este pulsatoriu. • Cilindreea, q: volumul deplasat corespunzător unei
singure rotaţii. Debitul volumic teoretic:
60.n
qQt
Parametrii energetici ai maşinilor hidraulice(1)
• Generatoare• 2. Sarcina (înălţimea de
pompare): energia specifică totală pe unitatea de greutate primită de fluid la trecerea sa prin maşină
• deci este diferenţa între energia specifică totală a fluidului de la ieşirea şi intrarea în maşină:
• Motoare• 2. Sarcina (căderea la
turbină): energia specifică totală pe unitatea de greutate cedată de fluid la trecerea sa prin maşină
• deci este diferenţa între energia specifică totală a fluidului de la intrarea şi ieşirea din maşină:
.ieM eeH eiG eeH
Parametrii energetici ai maşinilor hidraulice(2)
• Energia specifică totală este formată din energia potenţială de poziţie, potenţială de presiune şi cinetică:
]m[2
2
g
v
g
pze
• În cazul maşinilor volumice apar presiuni considerabile. Ponderea termenului ce conţine presiunea este hotărâtoare şi atunci sarcina:
gppHG 12 gppHM 21
Parametrii energetici ai maşinilor hidraulice(3)
• Generatoare• 3. Puterea utilă:
puterea transferată fluidului şi este deci putere hidraulică:
• Motoare• 3. Puterea utilă:
puterea dezvoltată de maşină. Este putere mecanică:
12,
,
volumiceeGeneratoar
ppQP
gQHP
Gu
Gu
vFP
MP
Mu
Mu
,
,
liniara miscarecu masini
,
:rotativemasini
Parametrii energetici ai maşinilor hidraulice(4)
• Generatoare• 4. Puterea absorbită
reprezintă puterea aplicată maşinii pentru a realiza pomparea lichidului.
• Este putere mecanică:
• Motoare• 4. Puterea absorbită
(disponibilă): puterea cedată de lichid la trecerea sa prin maşină.
• Este putere hidraulică :
[kW][W],
sau
[kW][W],
,
,
vFP
MP
Ga
Ga
[kW]W],[
volumicemotoarepentru sau
[kW]W],[,
21,
,
ppQP
gQHP
Ma
Ma
Parametrii energetici ai maşinilor hidraulice(5)
• 5. Randamentul caracterizează eficienţa transformării energetice şi este dat de raportul dintre puterea utilă şi puterea absorbită (consumată):
• 5. Randamentul caracterizează eficienţa transformării energetice şi este dat de raportul dintre puterea utilă şi puterea absorbită (consumată, disponibilă):
P
Pu
a
P
Pu
a
Parametrii energetici ai maşinilor hidraulice(6)
• Turaţia reprezintă un parametru important care influenţează valorile debitului şi eficienţei transformării energetice. În SI se măsoară în 1/s (rot/s), dar uzual se foloseşte unitatea de măsură rot/min:
1s60
1
s
rot
60
1
min
rot1
Randamentul generatoarelor hidraulice
• Se notează cu Pa puterea absorbită de pompă, folosită pentru:
• învingerea frecărilor - pierderi mecanice; • învingerea pierderilor hidraulice;• există şi pierderi volumice. • Randamentul global al pompei se poate scrie în
funcţie de randamentele parţiale:
P
P
gQH
Pu
a av h m
v h m 0 95 0 98 0 6 0 9 0 85 0 95, ... , ; , ... , ; , ... ,
top related