Зависимость напора от расхода: Зависимость расхода насоса от давление. Основные типы и виды насосов, их характеристики

Зависимость расхода и давления. Измерение расхода методом перепада давления. Устройства преобразования дельта «Р» в сигнал расхода

Для измерения расхода методом перепада давления существуют много различных видов устройств и приспособлений, которыми пользуются для преобразования перепада давления в сигнал расхода.

Устройства преобразования дельта «Р» в сигнал расхода

Тремя самыми распространенными устройствами являются манометры, мембраны и сильфоны. При помощи манометра можно снимать показание перепада давления непосредственно с прибора. Мембраны же и сильфоны можно подсоединять к контрольно-измерительным приборам.

Изучить последствия истощения запасов нефтяной скважины для оценки условий производства и рассмотреть необходимость искусственного подъема. Рассматриваемая скважина производит с постоянным устьевым давлением 250 фунтов на квадратный дюйм и контролируется дросселем.

Решение Изолируйте производительность резервуара, чтобы визуализировать эффект изменения пластового давления. В качестве узла выбирается текущее забойное давление при средних перфорациях, и, поскольку скважина производит в условиях критического потока, устьевая скважина будет служить в качестве конечного конца системы.

Манометр является одним из самых распространенных приборов, применяемых для контроля и измерения перепада давления. На изображенной схеме манометром измеряют перепад давления, созданный при помощи диафрагмы. Один конец манометра подсоединен к отбору высокой стороны, расположенному вверх по потоку относительно диафрагмы. Другой конец манометра подсоединен к отбору низкой стороны, расположенному вниз по потоку относительно диафрагмы. Во время того, как поток жидкости, газа или пара проходит через диафрагму, манометр воспринимает разницу в давлении, созданную диафрагмой, и показывает эту разницу посредством высоты жидкости в трубке. Шкала манометра позволяет снимать показание этой измеренной дельты «Р» фактически непосредственно с прибора.

Это указывает на то, что скважина не будет течь в этих условиях пласта. На основе этого анализа следует исследовать влияние снижения давления устья скважины, уменьшения размера трубопровода или установки искусственного лифта в начале срока службы скважины для повышения ее работоспособности.

Расчет расхода текучей среды путем считывания потерь давления по ограничению труб является, пожалуй, наиболее часто используемым методом измерения расхода в промышленных приложениях. Падения давления, вызванные широким спектром геометрических ограничений, были хорошо охарактеризованы на протяжении многих лет, и, по сравнению с Таблицей 2, эти первичные или «головные» элементы потока имеют множество конфигураций, каждый из которых имеет особые сильные и слабые стороны приложения, Вариации на тему измерения перепада давления.

Защита манометра от попадания жидкости, газа или пара из трубопровода обычно осуществляется в измерительных системах с помощью изолирующих мембран или с помощью каких-либо других способов.

На рисунке выше изображена схема, на которой мембрана выступает в роли устройства определения дельта «Р». На этой схеме мембрана помещена в камеру, в которую имеются входы с двух сторон. Один вход подсоединен к отбору высокой стороны, а другой вход подсоединен к отбору низкой стороны. Индикаторный рычаг закреплен в верхней части камеры, а его нижний конец крепится к мембране. Разница давлений внутри камеры приводит в движение мембрану, которая, в свою очередь, приводит в движение стрелку, заставляя ее отклоняться то в одну, то в другую сторону. По мере увеличения или уменьшения величины перепада давления механическое движение мембраны передается на индикаторный рычаг.

Включают использование трубок Пито и измерителей переменной площади и обсуждаются далее в этой главе. В 18 веке Бернулли впервые установил связь между статической и кинетической энергией в потоке. Когда жидкость проходит через ограничение, она ускоряется, и энергия для этого ускорения получается из статического давления жидкости. Следовательно, линейное давление падает в точке сужения. Часть падения давления восстанавливается по мере возврата потока на неограниченную трубу. Измеряется разность давлений, разработанная элементом потока, и скорость, объемный расход и массовый расход могут быть рассчитаны с использованием следующих обобщенных формул.

Это схема, в которой для преобразования величины дельты «Р» в механическое движение использованы два гофрированных сильфона. Детали изображенной схемы включают в себя: два соединенных вместе сильфона с перегородкой между ними, рычаг, индикаторную стрелку и шкалу.

Сильфон, обозначенный буквой «А», подсоединяется к отбору высокой стороны, а сильфон под буквой «В» подсоединяется к отбору низкой стороны. Сильфоны помещены в камеру. Перегородка же между сильфонами может свободно перемещаться. С помощью рычага, закрепленного на перегородке, механическое движение сильфонов передается на индикаторную стрелку, которая может перемещаться вдоль шкалы.

Эти параметры могут быть вычислены из уравнений или считаны из графиков и таблиц, доступных из Американского национального института стандартов, Американского института нефти, Американского общества инженеров-механиков и Американской газовой ассоциации и включены во многие из работ, перечисленных в качестве ссылок в конце этой главы. Коэффициенты разряда первичных элементов определяются лабораторными испытаниями, которые воспроизводят геометрию установки. Опубликованные значения обычно представляют среднее значение для этой геометрии в течение минимум 30 прогонов калибровки.

 

Формула для расчета расхода на основе перепада давления

Формула для расчета расхода звучит так — величина расхода прямо пропорциональна квадратному корню отношения, измеренному в данный момент показанию дельты-Р к величине максимальной дельты-Р в процентном выражении.

Для того, чтобы преобразовать фактическое показание дельты-Р в показание расхода требуются три основные величины: величина максимального расхода в системе, величина максимального перепада давления при максимальном расходе и измеренное показание перепада давления. Упрощенной формулой, в которой для преобразования перепада давления в расход использованы эти три величины, будет следующее выражение:

Неопределенность этих опубликованных значений варьируется от 5% до 3%. Используя такие опубликованные коэффициенты разряда, можно получить достаточно точные измерения расхода без калибровки на месте. Калибровка на месте требуется, если испытательные лаборатории недоступны или если требуется более высокая точность, чем та, которая предусмотрена вышеописанным диапазоном неопределенности. Соотношение между потоком и падением давления зависит от профиля скорости, который может быть ламинарным или турбулентным в зависимости от числа Рейнольдса, который для потоков жидкости может быть рассчитан с использованием соотношения.

Этой формулой будет легче воспользоваться, если разбить ее на три последовательных действия:

1) Разделить измеренное показание перепада давления на величину максимального перепада давления;

2) Вычислить квадратный корень от результата, полученного в первом действии;

3) Умножить полученный результат квадратного корня на величину максимального расхода. Полученный в третьем действии результат равен фактическому расходу в измеряемой системе.

Устройства преобразования дельта «Р» в сигнал расхода

При низких числах Рейнольдса поток является ламинарным, а профиль скорости параболическим. При высоких числах Рейнольдса поток становится полностью турбулентным, и получающееся в результате смешение приводит к равномерной осевой скорости по трубе. Как показано на рис. 1-5, переход между ламинарным и турбулентным потоками может охватывать широкий диапазон чисел Рейнольдса; зависимость от коэффициента разряда зависит от конкретного первичного элемента.

Сегодня многие инженерные общества и организации и большинство. Эти программы включают требуемые данные из графиков, диаграмм и таблиц, а также эмпирические уравнения для коэффициентов потока и коэффициентов коррекции. Некоторые из них включают данные о физических свойствах многих распространенных жидкостей. Пользователь может просто ввести данные приложения и автоматически найти рекомендуемый размер, хотя эти результаты должны быть проверены на разумность вручную.

напор, подача, рабочая точка. Регулирование насоса.

Для правильной эксплуатации циркуляционных насосов и их подбора при создании различных перекачивающих установок необходимо знать как изменяются основные параметры насосов в различных условиях их работы.

Важно иметь сведения об изменении напора H, расхода мощности N и коэффициента полезного действия (КПД) насоса при изменении его подачи Q. В технике принято характеристики насоса представлять в виде графиков, которые характеризуют взаимное изменение основных параметров насоса в различных условиях работы.

Содержание статьи

Как получить технические характеристики насосов

Основной считается зависимость подачи насоса от его напора, так называемую Q-H характеристику. Расход мощности и КПД являются уже следствием работы насоса по созданию подачи Q и напора H, которые и являются целью приобретения насоса.

Характеристика каждого насоса определяется только путем его испытания. Аналитические способы построения характеристик очень сложны и не дают достаточно надежных результатов.

Технические характеристики насосов получают при проведении испытаний.

При испытании насоса жидкость совершает замкнутый цикл. Забираемая насосом из резервуара, жидкость подается в напорную сеть, состоящую из участка трубопровода с расходомером и дроссельной задвижкой, а потом снова возвращается в резервуар.

При этом вся энергия, получаемая жидкостью в насосе, поглощается преимущественно в дроссельной задвижке. Закрывая и открывая задвижку, можно изменять подачу насоса с нуля от нуля до некоторого максимального значения. Число оборотов насоса в течение одного опыта сохраняется постоянным.

При разных открытиях дроссельной задвижки производят замеры: подачи, напора, рабочее давление нагнетания насоса, давления всасывания, температуры жидкости и мощности, потребляемой насосом.

Гидравлическая характеристика насоса

Гидравлической характеристикой насоса – в зависимости от источника она может быть названа напорной характеристикой насоса – называют зависимость подачи от напора. Перед тем как перейти к описанию и её построению необходимо определиться с основными понятиями.

Основные параметры насоса

Подача q насоса (производительность насоса) – это количество жидкости, которое перекачивает насос в единицу времени. Обозначается буквой Q. Измеряется в кубических метрах в час(м³/ч), или литрах в час(л/ч).

Напор насоса – это удельная механическая работа, передаваемая насосом перекачиваемой жидкости. Другими словами напор это высота столба воды на которую насос способен поднять жидкость. Напор насоса обозначается буквой H. Измеряется в метрах водного столба (м).

Мощность – это полное приращение энергии, получаемое всем потоком в насосе в единицу времени. Обозначается буквой N. Измеряется в киловаттах(кВт)

КПД (коэффициент полезного действия) насоса – это отношение полезной мощность к потребляемой насосом. КПД является безразмерной величиной.

Замер подачи большей частью осуществляется мерной дроссельной шайбой или соплом по величине перепада давления до и после прибора; перепад давления измеряется дифференциальным манометром.

По данным замеров подачи, напора и мощности, определяют КПД насоса. В результате получают таблицу значений напора, мощности и КПД для последовательного ряда значений подачи насоса от нуля до некоторого максимального значения.

Опытные значения напора, расхода, мощности и КПД могут быть представлены в виде системы точек. Соединяя точки плавными кривыми, получаем непрерывную зависимость рассматриваемых параметров от подачи насоса при постоянном числе оборотов. Эти кривые являются основными характеристиками насоса при постоянном числе оборотов. Напор насоса обычно имеет большие значения при меньшей подаче и уменьшается с её возрастанием.

Отдельные типы насосов имеют отличные характеристики, например техническая характеристика центробежного насоса представляет собой плавную кривую, а у оборудования объемного типа график выглядит ступенчато.

Холостой ход насоса

Холостой ход насоса — это работа насоса при нулевой подаче

Мощность насоса при нулевой подаче имеет некоторое значение N, которое называется мощностью холостого хода. Величина мощности холостого хода зависит от типа насоса, его коэффициента быстроходности. При холостом ходе его полезная мощность равна нулю, и следовательно, КПД также равен нулю.

С возрастанием подачи КПД растет, достигая оптимального значения при режиме, близком к расчетному, а затем начинает падать. Такие характеристики дают достаточно полное представление о свойствах насоса в эксплуатации, если насос снабжен двигателем с постоянным числом оборотов.

Иногда возникает потребность в более сжатом выражении характеристики насоса. Тогда строят одну характеристику Q-H, помечая на ней точки с определенными значениями КПД. Зная для каждой точки характеристики подачу, напор и КПД, легко вычислить мощность.

При изменении частоты вращения, например 60% от номинала или 80% от номинала, характеристика Q-H насоса смещается ниже или выше номинальной.

При испытании и построении характеристики насоса, измеряют не только подачу и напор, но и расход мощности и КПД, которые также наносятся на график.

По составленному графику устанавливается оптимальный режим работы насоса, соответствующий максимальному значению коэффициента полезного действия (КПД) насоса. Затем определяются значения подачи, напора и мощности, соответствующие наиболее выгодным условиям работы насоса. Такой режим работы называется “Рабочей точкой” насоса.

Рабочая характеристика насоса

Рабочая характеристика – это кривая, на которой отражена зависимость между подачей и напором насоса. На рабочей характеристике указывается рабочая точка.

Рабочая точка насоса – это точка на пересечении гидравлической характеристики сети и напорно-расходной (напорной характеристики) характеристики насоса.

Выбирают рабочую точку циркуляционного насоса уже на нисходящей ветки кривой Q-H. Это область устойчивой работы насоса. Восходящая часть кривой Q-H является областью неустойчивой работы, частых срывов подачи.

Мощность насоса при нулевой подаче имеет некоторое значение, которое называется мощность холостого хода. При работе на холостом ходу полезная подача (производительность) насоса равна нулю, а следовательно его КПД так же равен нулю – жидкость не перемещается. С возрастанием подачи КПД растет до своего оптимального значения, а затем начинает падать.

Техническая характеристика центробежного насоса дает достаточно полное представление о свойствах насоса в эксплуатации, его сильных и слабых сторонах, и его работе в трубопроводной сети.

Регулирование работы насоса

Изменение технической характеристики насоса или характеристики системы для обеспечения требуемой подачи называется регулированием насосной установки и осуществляется несколькими способами.

Регулирование воздействием на систему является наиболее распространенным и простым способом. В этом случае регулирование осуществляется задвижкой или вентилем, устанавливаемым обычно в непосредственной близости от насоса на напорном трубопроводе. Такой способ регулирования называется дросселированием.

Дросселирование на всасывающем трубопроводе не рекомендуется из-за опасности возникновения кавитации. Каждому положению задвижки соответствует своя характеристика системы и рабочая точка перемещается от исходного значения подачи к требуемому.

Другим способом регулирования работы насоса является регулирование изменением частоты вращения насоса. Этот способ позволяет свести к минимуму потери, не требует изменения характеристики систему, но предполагает использование привода с регулируемой частотой вращения, либо специальных устройств.

Остальные способы изменения технической характеристики насоса требуют вмешательства в его конструкцию, например возможно:
   уменьшить напор применив входной направляющий аппарат
   регулировать подачу насоса путем изменения угла установки лопастей рабочего колеса
   для многоступенчатого насоса можно воспользоваться изменением числа работающих ступеней.

Видео по теме. Частные характеристики насоса

На практике техническая характеристика насоса может изменяться и комбинированным способом регулирования, например изменением частоты вращения и дросселированием.

Перед выпуском оборудования в эксплуатацию снимают частные характеристики насоса. Одной из таких кривых является кавитационная зависимость. Такой график показывает как изменяется напор насоса с изменением давления на всасе. Частные кавитационные характеристики насоса необходимы для определения минимального подпора на всасе и исключения появления кавитации.

Вместе со статьей «Характеристика насоса: напор, подача, рабочая точка. Регулирование насоса.» читают:

Напор насоса это? Как определить напор погружного, поверхностного или циркуляционного насоса.

Напор насоса – это давление, создаваемое рабочим органом насоса (лопастным колесом, мембраной или поршнем) по средствам передачи энергии от рабочего органа насоса (рабочего колеса, мембраны или поршня) к жидкости, т.е насос фактически толкает жидкость.

Напор является одной из основных характеристик насоса.

Напором называют приращение механической энергии, получаемой каждым килограммом жидкости, проходящей через насос, т.е. разность энергии при выходе из насос и при входе в него.

Содержание статьи

Напор: определение и характеристика

Физическую сущность напора легко понять вспомнив основы гидромеханики. Если к всасывающему патрубку насоса, берущего жидкость из ёмкости, расположенной выше его оси, подключить трубку полного напора, то уровень жидкости в ней будет поднят на некоторую высоту над осью насоса. Эта высота называется полным напором и определяется формулой

Н = p / (ρ*g)

где р – давление в насосе
ρ – плотность среды
g – ускорение свободного падения

На бытовом уровне напором называют давление насоса. И для наглядности давление насоса – это высота, на которую насос может поднять столб жидкости.

Напор имеет линейную размерность – метр.

При подборе насоса напорная характеристика является одной из ключевых, ведь при недостаточном напоре, из крана не будет течь вода, а при слишком высоком напоре может не выдержать водопроводная трасса.

Напор и подача, которые создает насос взаимно связаны. Такую взаимосвязь графически изображают в виде кривой которая называется характеристика насоса. По одной оси графика откладывают напор(в метрах) по другой оси – подачу насоса(в м³/ч).

У каждого насоса – своя характеристика и заданная производителем рабочая точка. Рабочая точка – точка в которой уравновешены полезная мощность насоса и мощность потребляемая водопроводной сетью. По мере изменения подачи – меняется и напор.

При уменьшении подачи напор увеличивается, а при увеличении – уменьшается. Найти оптимальную рабочую точку – это основная задача при эксплуатации насоса.

Напор скважинного и погружного насоса

Расчет требуемого напора скважинного насоса определяется по формуле:

H = Hвысота + Hпотери + Hизлив , где

Hвысота – перепад высот между местом, где расположен насос и наивысшей точкой системы водоснабжения;

Hпотери – гидравлические потери в трубопроводе. Гидравлические потери в трубопроводе связаны с трением жидкости о стенки труб, падением давления на поворотах и других фитингах. Такие потери определяются по экспериментальным или расчетным таблицам.

Hизлив — свободный напор на излив, при котором удобно пользоваться сантехническими приборами. Данное значение необходимо брать в диапазоне 15 – 20 м, минимальное значение 5 м, но в этом случае вода будет подаваться тонкой струйкой.

Все описанные выше параметры измеряются в метрах.

Напор дренажного и поверхностного насоса

Поверхностный насос предназначен для подачи воды из неглубоких колодцев или скважин. Так же поверхностные самовсасывающие насосы используют для подачи воды из открытых источников или баков. Такие насосы располагаются непосредственно в помещениях, а в источник с водой проводят трубопровод.

1 Вариант: источник с водой расположен выше насоса. Например, какой-то бак или водонапорный резервуар на чердаке дома. Тогда напор насоса определяется по формуле:

H = Hвысота + Hпотери + Hизлив — Hвысота бака , где

Hвысота бака – расстояние (высота) между баком запаса воды и насосом

2 Вариант: насос расположен выше источника воды. Например, насос расположен в доме и тянет воду из колодца или скважины. Тогда напор насоса определяется по формуле:

H = Hвысота + Hпотери + Hизлив + Hисточник, где

Hисточник – расстояние (перепад высот) между источником воды (скважина, колодец) и насосом.

Напор циркуляционного насоса для отопления

Циркуляционные насосы используются в системах отопления домов, для обеспечения принудительной циркуляции теплоносителя. Расчет циркуляционного насоса – очень ответственная и сложная задача, которую рекомендуется отдать специализированным учреждениям, так как для расчетов необходимо знать точные теплопотери дома.

Напор циркуляционного насоса для отопления зависит не от высоты здания, а от гидравлического сопротивления трассы.

H = (R * L + Zсумма) / ( p * g ) , где

R – потери на трение в прямом трубопроводе, Па/м. По результатам опытов сопротивление в прямом трубопроводе равно 100 – 150 Па/м.

L – общая длина трубопровода, м.

Zсумма – коэффициенты запаса для элементов трубопровода

Z = 1,3 – для фитингов и арматуры;

Z = 1,7 – для термостатических вентилей;

Z = 1,2 – для смесителей или кранов, предотвращающих циркуляцию.

p – плотность перекачиваемой среды. Для воды = 1000 кг/м3

g – ускорение свободного падения, 9,8 м/с2.

Как видите определить требуемый именно Вам напор не составит большого труда, если отнестись к этой задаче с требуемым терпением и вниманием.

Способы увеличения напора насоса

Смонтировать насос, что может быть проще? Подключаем трубу к всасывающему патрубку, другую к напорному, подаем питание и вот можно пожинать плоды работы.

Давайте рассмотрим самые частые ошибки монтажа, устранение которых способствует увеличению напора насоса

С первого взгляда монтаж не представляет из себя трудоемкий процесс, но если заглянуть глубже, то следует учесть ошибки, которые способны значительно сократить срок службы оборудования.

Наиболее распространенные ошибки монтажа:

  диаметр трубопровода меньше диаметра всасывающего патрубка насоса. В этом случае увеличивается сопротивление во всасывающей магистрали, а как следствие уменьшение глубины всасывания насоса. Уменьшенный, по сравнению со всасывающим патрубком насоса, трубопровод не в состоянии пропустить тот объем жидкости на который рассчитан насос.

  подключение к всасывающей ветке обычного шланга. Этот вариант не настолько критичен, при условии размещения насоса небольшой производительности в нижней точке трассы. В других случаях насос за счет разряжения во всасывающей полости, создаваемого рабочим колесом, сожмет шланг, значительно уменьшив его сечение. Подача насоса значительно уменьшится, а может и совсем прекратиться.

Если вы решили подключить шланг к высокопроизводительному насосу, воспользуйтесь советом производителей насосов – используйте только гофрированный шланг

  провисание трубы на горизонтальном участки или уклон в сторону от насоса на стороне всасывающего участка. При работе центробежного насоса необходимо, чтобы рабочее колесо постоянно работало в воде, т.е. рабочая камера насоса должна быть заполнена перекачиваемой средой. При провисании трубопровода или при отрицательном уклоне труб, жидкость из рабочей камеры выключенного насоса будет стекать в самую низкую точку трассы, а рабочее колесо будет крутиться в воздухе. Таким образом не будет движение среды в трубопроводе, а значит напор упадет до 0.

  большое число поворотов и изгибов в трубопроводе. Такой вариант монтажа приводит к увеличению сопротивления, а следовательно к уменьшению производительности

  плохая герметичность на всасывающем участке трубопровода. Плохая герметичность приводит к подсасыванию воздуха из окружающей среды в трубопровод, снижению напора и излишнему шуму при работе насоса.

В случае определения напора насоса необходимо помнить, что 1 метр напора, который насос создает в вертикальной трассе, равен 10 метрам по горизонтали. Например, если в горизонтальной трассе насос создает напор равный 30 метрам, то максимальный напор этого же насоса в случае монтажа в вертикальную трассу составит 300 метров

Вместе со статьей «Напор насоса это? Как определить напор погружного, поверхностного или циркуляционного насоса.» читают:

Расчет диаметра трубопровода по расходу, зависимость расхода от давления

Для того чтобы правильно смонтировать конструкцию водопровода, начиная разработку и планирование системы, необходимо рассчитать расход воды через трубу.

От полученных данных зависят основные параметры домашнего водовода.

В этой статье читатели смогут познакомиться с основными методиками, которые помогут им самостоятельно выполнить расчет своей водопроводной системы.

Как рассчитать необходимый диаметр трубы

Цель расчета диаметра трубопровода по расходу: Определение диаметра и сечения трубопровода на основе данных о расходе и скорости продольного перемещения воды.

Выполнить такой расчет достаточно сложно. Нужно учесть очень много нюансов, связанных с техническими и экономическими данными. Эти параметры взаимосвязаны между собой. Диаметр трубопровода зависит от вида жидкости, которая будет по нему перекачиваться.

Если увеличить скорость движения потока можно уменьшить диаметр трубы. Автоматически снизится материалоемкость. Смонтировать такую систему будет намного проще, упадет стоимость работ.

Однако увеличение движения потока вызовет потери напора, которые требуют создание дополнительной энергии, для перекачки. Если очень сильно ее уменьшить, могут появиться нежелательные последствия.

С помощью формул ниже можно как рассчитать расход воды в трубе, так и, определить зависимость диаметра трубы от расхода жидкости.

Когда выполняется проектирование трубопровода, в большинстве случаев, сразу задается величина расхода воды. Неизвестными остаются две величины:

•  Диаметр трубы;
• Скорость потока.

Сделать полностью технико-экономический расчет очень сложно. Для этого нужны соответствующие инженерные знания и много времени. Чтобы облегчить такую задачу при расчете нужного диаметра трубы, пользуются справочными материалами. В них даются значения наилучшей скорости потока, полученные опытным путем.

Итоговая расчетная формула для оптимального диаметра трубопровода выглядит следующим образом:

d = √(4Q/Πw)
Q – расход перекачиваемой жидкости, м3/с
d – диаметр трубопровода, м
w – скорость потока, м/с

Подходящая скорость жидкости, в зависимости от вида трубопровода

Прежде всего учитываются минимальные затраты, без которых невозможно перекачивать жидкость. Кроме того, обязательно рассматривается стоимость трубопровода.

При расчете, нужно всегда помнить об ограничениях скорости двигающейся среды. В некоторых случаях, размер магистрального трубопровода должен отвечать требованиям, заложенным в технологический процесс.

На габариты трубопровода влияют также возможные скачки давления.

Когда делаются предварительные расчеты, изменение давление в расчет не берется. За основу проектирования технологического трубопровода берется допустимая скорость.

Когда в проектируемом трубопроводе существуют изменения направления движения, поверхность трубы начинает испытывать большое давление, направленное перпендикулярно движению потока.

Такое увеличение связано с несколькими показателями:

• Скорость жидкости;
• Плотность;
• Исходное давление (напор).

Причем скорость всегда находится в обратной пропорции к диаметру трубы. Именно поэтому для высокоскоростных жидкостей требуется правильный выбор конфигурации, грамотный подбор габаритов трубопровода.

К примеру, если перекачивается серная кислота, значение скорости ограничивается до величины, которая не станет причиной появления эрозия на стенках трубных колен. В результате структура трубы никогда не будет нарушена.

Скорость воды в трубопроводе формула

Объёмный расход V (60м³/час или 60/3600м³/сек) рассчитывается как произведение скорости потока w на поперечное сечение трубы S (а поперечное сечение в свою очередь считается как S=3.5/λ/L)/4, SQRT — квадратный корень.

Коэффициент трения ищется подбором. Вначале задаете от фонаря некоторое значение скорости жидкости и определяете число Рейнольдса Re=ρwd/μ, где μ — динамическая вязкость жидкости (не путайте с кинематической вязкостью, это разные вещи). По Рейнольдсу ищете значения коэффициента трения λ = 64/Re для ламинарного режима и λ = 1/(1.82 lgRe — 1.64)² для турбулентного (здесь lg — десятичный логарифм). И берете то значение, которое выше. После того, как найдете расход жидкости и скорость, надо будет повторить весь расчет заново с новым коэффициентом трения. И такой перерасчет повторяете до тех пор, пока задаваемое для определения коэффициента трения значение скорости не совпадет до некоторой погрешности с тем значением, что вы найдете из расчета.

Похожие статьи:

Расчет потерь напора по длине. Определение потерь давления

Посмотреть формулы для расчета потерь напора по длине.

Формулы для расчета потерь давления по длине

Данная автоматизированная система позволяет произвести расчет потерь напора по длине online. Расчет производится для трубопровода, круглого сечения, одинакового по всей длине диаметра, с постоянным расходом по всей длине (утечки или подпитки отсутствуют). Расчет производится для указанных жидкостей при температуре 20 град. С. Если вы хотите рассчитать потери напора при другой температуре, или для жидкости отсутствующей в списке, перейдите по указанной выше ссылке — Я задам кинематическую вязкость и эквивалентную шероховатость самостоятельно.

Для получения результата необходимо правильно заполнить форму и нажать кнопку рассчитать. В ходе расчета значения всех величин переводятся в систему СИ. При необходимости полученную величину потерь напора можно перевести в потери давления.

Порядок расчета потерь напора

Вычисляются значения:
• средней скорости потока
где Q — расход жидкости через трубопровод, A — площадь живого сечения, A=πd²/4, d — внутренний диаметр трубы, м
• числа Рейнольдса — Re
где V — средняя скорость течения жидкости, м/с, d — диаметр живого сечения, м, ν — кинематический коэффициент вязкости, кв.м/с, Rг — гидравлический радиус, для круглой трубы Rг=d/4, d — внутренний диаметр трубы, м

Определяется режим течения жидкости и выбирается формула для определения коэффициента гидравлического трения.

• Для ламинарного течения Re<2000 используются формула Пуазеля.
• Для переходного режима 2000<Re<4000 — зависимость:
• Для турбулентного течения Re>4000 универсальная формула Альтшуля.
где к=Δ/d, Δ — абсолютная эквивалентная шероховатость.

Потери напора по длине трубопровода вычисляются по формуле Дарси — Вейсбаха.

Потери напора и давления связаны зависимостью.

Δp=Δhρg где ρ — плотность, g — ускорение свободного падения.

Потери давления по длине можно вычислить используя формулу Дарси — Вейсбаха.

После получения результатов рекомендуется провести проверочные расчеты. Администрация сайта за результаты онлайн расчетов ответственности не несет.

Как правильно заполнить форму

Правильность заполнения формы определяет верность конечного результата. Заполните все поля, учитывая указанные единицы измерения. Для ввода чисел с десятичной частью используйте точки.

Напор насоса как определить производительность

Содержание статьи:

Полезная мощность. Мощность на валу насоса. Кпд.

полезная мощность Nп-это мощность затрачиваемая на сообщение жидкости энергии. Полная мощность равна произведению удельной энергии жидкости на массовый расход

(Вт) (кг/с)

Мощность на валу насоса(Nв)-это мощность потребляемая насосом или затрачиваемая. Nв>Nп в следствии потерь энергии.

(ВТ)

(КПД) насоса=

-объемный КПД=(отношение действительной подачи к теоретической)

Объемный КПД учитывает потери производимости при утечках жидкости через зазоры и сальники насоса, а так же в следствии неодновременного открытия клапанов на всасывающей и нагнетательной (высотах)? и выделении газов при движении жидкости в области пониженного давления.

-гидравлический КПД=(отношение удельной энергии действительной к теоретической)

-механический КПД-возникает за счет механического трения в насосе.

Мощность давления:

-КПД насосной установки.

Мощность насосной установки

B-коэффициент запаса мощности, который учитывает потери энергии на преодоление инерции покоящийся жидкости. С увеличением мощности давления, коэффициент запаса мощности уменьшается.

21.Принцип работы центробежного насоса.

Устройство:

Основной рабочий орган ц-б насоса – свободно вращающееся внутри спиралевидного корпуса колесо, насаженное на вал. Между дисками колеса – лопасти, плавно изогнутые в сторону, противоположную направлению вращения колеса. Внутренние поверхности дисков и поверхности лопаток образуют т.н. межлопастные каналы колеса, при работе заполненные перекачиваемой жидкостью. Всасывание и нагнетание жидкости происходит равномерно и непрерывно под действием центробежной силы, возникающей при вращении колеса.

Принцип работы:

При переходе жидкости из канала рабочего колеса в корпус происходит резкое снижение скорости, в результате чего кинетическая энергия жидкости превращается в потенциальную энергию давления, которое необходимо для подачи жидкости на заданную высоту. При этом в центре колеса создается разрежение, и вследствие этого жидкость непрерывно поступает по всасывающему трубопроводу в корпус насоса, а затем в межлопастные каналы рабочего колеса. Если перед пуском ц-б насоса всасывающий трубопровод и корпус не залиты жидкостью, то возникающего разрежения будет недостаточно для подъема жидкости в насос (из-за зазоров между колесом и корпусом). Чтобы жидкость не выливалась из насоса, на всасывающем трубопроводе устанавливают обратный клапан. Для отвода жидкости в корпусе насоса есть расширяющаяся спиралевидная камера: жидкость сначала поступает в эту камеру, а затем в нагнетательный трубопровод.

22. Движение жидкости в рабочем колесе центробежного насоса. Параллелограмм скоростей. Основные уравнения центробежного насоса.

Параллелограмм скоростей – графическое изображение относительной (W) и окружной (U) скоростей.

Построив параллелограмм скоростей, находим скорость С1на входе жидкости в рабочее колесо, направленную под углом α1, и скорость С2 на выходе из колеса, направленную под углом α2. При движении жидкости внутри рабочего колеса её абсолютная скорость увеличивается от С1 до С2.

Основное уравнение ц-б насоса устанавливает зависимость между теоретическим напором Нт, создаваемым колесом, и скоростью движения жидкости в колесе. Это уравнение называется уравнением Эйлера:

Где

На практике насосы изготавливают таким образом, чтобы α1≈90о, т.е. cosα1= 0, это условие безударного входа жидкости в колесо. Основное уравнение принимает вид:

studfiles.net

Насосы типа Circulation оборудование

Головка создается при работе насосного устройства, чтобы выдерживать гидродинамические потери, возникающие в трубах, радиаторах, клапанах, соединениях.

Другими словами, голова представляет собой количество гидравлического сопротивления, которое устройство должно преодолеть. Чтобы обеспечить оптимальные условия для перекачки охлаждающей жидкости через систему, индекс гидравлического сопротивления должен быть ниже, чем значение головки.

Слабая колонна воды не сможет справиться с задачей, но чрезмерный столбец воды может вызвать шум в системе.

Расчет головки циркуляционного насоса требует предварительного определения гидравлического сопротивления. Последнее зависит от диаметра трубопровода и скорости движения хладагента вдоль него. Для расчета гидравлических потерь вам необходимо знать скорость хладагента: для полимерных трубопроводов — 0,5-0,7 м / с, для труб из металла — 0,3-0,5 м / м.

На прямых участках трубопровода показатель гидравлического сопротивления находится в диапазоне 100-150 Па / м. Чем больше диаметр трубы, тем меньше потеря.

Чтобы вычислить потерю давления для местного резистора, используйте формулу: Z = Σz x V2 x ρ / 2

В этом случае ζ — коэффициент локальных потерь, ρ — индекс плотности теплоносителя, V — скорость переноса хладагента (м / с). Затем необходимо суммировать локальные постоянные и постоянные значения, которые были рассчитаны для плоских частей.

Результирующее значение будет соответствовать минимально допустимой направляющей насоса. Если в доме имеется очень разнообразное отопительное устройство, рассчитайте давление на голову для каждой ветки отдельно.

Необходимо учитывать следующие значения потерь для элементов системы:

    — котел — 0,1-0,2;     — терморегулятор — 0,5-1;     — Смеситель составляет 0,2-0,4.

В качестве альтернативы вы можете рассчитать головку отопительного насоса в соответствии со следующей формулой:Hpu = RxLxZF / 10000 [м]

Таким образом, головка насоса HPU, R — потери, вызванные трением в трубах (измеренные в Па / м, могут рассматриваться как базисные средства 100-150 Па / м), L — длина верхней и нижней труб длиннейших нитей или сумма ширина, длина и высота здания, умноженная на 2 (измеряется в метрах), ZF — коэффициент термостатического клапана (1,7) клапаны / принадлежности (1,3), коэффициент преобразования 10000 единиц (м и Па).

Мощность и коэффициент полезного действия насоса

Мощность — работа в единицу времени — применительно к насосам можно определять по нескольким соотношениям в зависимости от принятых единиц измерения подачи, давления или напора. Полезной мощностью называют мощность, сообщаемую насосом подаваемой жидкости. Если подача Q выражена в м3/с, а давление насоса — в Па, то полезная мощность Nп, кВт, составит

При массовой подаче QM выраженной в кг/с,

 Если напор насоса выражен в метрах столба перекачиваемой жидкости, то

 

 

 Для воды при температуре 20 °С и q = 9,81 м/с2

Если же подача воды выражена в м3/ч, а напор — в м вод. ст., то

Если мощность необходимо выразить в л. с, то ее вычисляют по следующей формуле:

Мощность насоса, т. е. мощность, потребляемая насосом, 

 где η — КПД насоса.Из формулы (2.46) видно, что КПД насоса представляет собой отношение полезной мощности к мощности насоса

Коэффициент полезного действия насоса учитывает гидравлические, объемные и механические потери, возникающие при передаче энергии перекачиваемой жидкости. Гидравлическими потерями называют потери энергии на преодоление гидравлических сопротивлений при движении жидкости от входа в насос до выхода из него, т. е. во всасывающем аппарате, рабочем колесе и нагнетательном патрубке. Гидравлические потери оценивают гидравлическим КПД насоса: 

 где Nn — полезная мощность насоса; Nг — мощность, затраченная на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе.

Объемные потери возникают вследствие перетекания части жид кости из области высокого давления в область пониженного давления (во всасывающую часть насоса) и вследствие утечек жидкости через сальники. Объемные потери оценивают объемным КПД насоса

 где N — мощность, потерянная в результате перетекания жидкости и утечек.

 где Nм— мощность, затраченная на преодоление механических потерь.Механические потери слагаются из потерь на трение в подшип-никах, сальниках и разгрузочных дисках рабочего колеса, а также из потерь на трение наружной поверхности рабочего колеса о жидкость. Механические потери оценивают механическим КПД насоса.Коэффициент полезного действия насоса равен произведению гидравлического, объемного и механического коэффициентов полезного действия 

 и характеризует совершенство конструкции, а также качество изготовления насоса. КПД крупных насосов доходит до 0,92, а КПД малых насосов — до 0,6 — 0,7 и менее. Мощность двигателя, приводящего в движение насос, всегда больше мощности насоса. Если вал насоса соединен с валом двигателя с помощью муфты, то установочную мощность двигателя определяют по формуле

 где kдв — коэффициент запаса мощность двигателя.В зависимости от мощности двигателя N, кВт, и условий его работы следует принимать приведенные ниже коэффициенты запаса мощности:  

N<2	1,5
2<N<5	1,5—1,25
5<N<50	1,25—1,15
50<N<100	1,15—1,05
N>100	1,05

 

Если вал насоса соединен с валом двигателя редуктором или ременной передачей, то мощность двигателя определяют по выражению

 

где ηдв — КПД привода (или редуктора).Коэффициент полезного действия насосного агрегата, т. е. насоса, соединенного с двигателем, равен

где Na — мощность насосного агрегата; ηдв — КПД двигателя.

www.nasosinfo.ru

Подбор насоса по конструкции и рабочей точке

Отбор общий Не имеет значенияПогружаемый в перекачиваемую средуНе погружаемый в перекачиваемую среду

Отбор по назначению Не имеет значенияОдно-двухступенчатые (поверхностные универсальные)Многоступенчатые (повышение давления)Циркуляционные (отопление)Дренажные и фекальные (водоотведение)Скважинные и колодезные (водоснабжение)

Отбор по конструкции Не имеет значенияМоноблочный центробежный насосКонсольный центробежный насосЦиркуляционный насос с «сухим» роторомЦиркуляционный насос с «мокрым» роторомГоризонтальный многоступенчатый насосВертикальный многоступенчатый насосНасос с периферийным рабочим колесомВодокольцевой насосЦентробежный насос со встроенным эжекторомЦентробежный насос с выносным эжекторомПолупогружной насосДренажный насосДренажный насос с режущим механизмомПогружной многоступенчатый насосПогружной насос для скважин 4″Погружной насос для скважин 6″Погружной насос для скважин 8″Погружной насос для скважин 10″Погружной насос для скважин 3″МотопомпаПогружной насос для скважин 12″Моноблочная насосная станцияПогружной насос для скважин 2″Канализационная станция

Материал корпуса

Не имеет значенияЧугунНержавеющая сталь или титанБронза или латуньПолимер или композит

Подсоединение

ЛюбоеМуфтовоеФланцевое

Двигатель

ЛюбойОднофазныйТрехфазный

Производитель

Не имеет значенияCalpedaSperoniZenitDRENOPedrolloLowaraDABGrundfosHyproMarinaNocchiSaerSprutWilo

Только склад Рекомендуемые

Сферы использования циркуляционных насосов

Главная задача циркуляционного насоса состоит в том, чтобы улучшить циркуляцию теплоносителя по элементам отопительной системы. Проблема поступления в радиаторы отопления уже остывшей воды хорошо знакома жильцам верхних этажей многоквартирных домов. Связаны подобные ситуации с тем, что теплоноситель в таких системах перемещается очень медленно и успевает остыть, пока достигнет участков отопительного контура, находящихся на значительном отдалении.

При эксплуатации в загородных домах автономных систем отопления, циркуляция воды в которых осуществляется естественным путем, тоже можно столкнуться с проблемой, когда радиаторы, установленные в самых дальних точках контура, еле нагреваются. Это также является следствием недостаточного давления теплоносителя и его медленного движения по трубопроводу. Избежать подобных ситуаций как в многоквартирных, так и в частных домах позволяет установка циркуляционного насосного оборудования. Принудительно создавая в трубопроводе требуемое давление, такие насосы обеспечивают высокую скорость движения нагретой воды даже к самым отдаленным элементам системы отопления.

Насос повышает эффективность действующего отопления и позволяет совершенствовать систему, добавляя дополнительные радиаторы или элементы автоматики

Свою эффективность системы отопления с естественной циркуляцией жидкости, переносящей тепловую энергию, проявляют в тех случаях, когда их используют для обогрева домов небольшой площади. Однако, если оснастить такие системы циркуляционным насосом, можно не только повысить эффективность их использования, но и сэкономить на отоплении, снизив количество потребляемого котлом энергоносителя.

По своему конструктивному исполнению циркуляционный насос представляет собой мотор, вал которого передает вращение ротору. На роторе устанавливается колесо с лопатками – крыльчатка. Вращаясь внутри рабочей камеры насоса, крыльчатка выталкивает поступающую в нее нагретую жидкость в нагнетательную магистраль, формируя поток теплоносителя с требуемым давлением. Современные модели циркуляционных насосов могут работать в нескольких режимах, создавая в системах отопления различное давление перемещающегося по ним теплоносителя. Такая опция позволяет быстро прогреть дом при наступлении холодов, запустив насос на максимальную мощность, а затем, когда во всем здании сформируется комфортная температура воздуха, переключить устройство на экономичный режим работы.

Устройство циркуляционного насоса для отопления

Все циркуляционные насосы, используемые для оснащения систем отопления, делятся на две большие категории: устройства с «мокрым» и «сухим» ротором. В насосах первого типа все элементы ротора постоянно находятся в среде теплоносителя, а в устройствах с «сухим» ротором только часть таких элементов контактирует с перекачиваемой средой. Большей мощностью и более высоким КПД отличаются насосы с «сухим» ротором, но они сильно шумят в процессе работы, чего не скажешь об устройствах с «мокрым» ротором, которые издают минимальное количество шума.

Для чего необходимо выполнять расчет

Циркуляционный насос, установленный в системе отопления, должен эффективно решать две основные задачи:

1. создавать в трубопроводе такой напор жидкости, который будет в состоянии преодолеть гидравлическое сопротивление в элементах отопительной системы;
2. обеспечивать постоянное движение требуемого количества теплоносителя через все элементы отопительной системы.

Чтобы циркуляционный насос был в состоянии справляться с решением вышеперечисленных задач, выбирать такое устройство следует только после того, как будет сделан расчет отопления.

При выполнении такого расчета учитывают два основных параметра:

• общую потребность здания в тепловой энергии;
• суммарное гидравлическое сопротивление всех элементов создаваемой отопительной системы.

Таблица 1. Тепловая мощность для различных помещений

После определения данных параметров уже можно выполнить расчет центробежного насоса и, основываясь на полученных значениях, выбрать циркуляционный насос с соответствующими техническими характеристиками. Подобранный таким образом насос будет не только обеспечивать требуемое давление теплоносителя и его постоянную циркуляцию, но и работать без чрезмерных нагрузок, которые могут стать причиной быстрого выхода устройства из строя.

Технические параметры

Решая, как подобрать циркуляционный насос для системы отопления, рассматривают его физические и технические характеристики, основные из которых:

• Пропускная способность. Измеряется в метрах кубических в час или литрах в минуту, показывает объем жидкости, который прокачивает электронасос в единицу времени, расход тем больше, чем выше скорость потока. Показатель зависит от диаметра используемого трубопровода и может достигать значений до 15 м.куб./час.
• Напор. Величина измеряется в метрах водяного столба и указывает высоту, на которую электронасос может вытолкнуть жидкость по вертикально установленному трубопроводу. Максимальный напор циркуляционного электронасоса у разновидностей с мокрым ротором — около 17 метров, хотя могут встречаться агрегаты с более высокими напорными характеристиками, но они неэффективны в эксплуатации (имеют большие габаритные размеры и слишком высокую стоимость).
• Температурный диапазон. Понятно, что в отопительной системе насосное оборудование должно выдерживать максимальную температуру нагрева теплоносителя с запасом, обычно используемые модификации рассчитаны на максимальную температуру до 110º С, некоторые виды могут работать с жидкостями температурой до +130º С.
• Уровень шума. В основном для использования в индивидуальных домах выбирают приборы с малым уровнем шума, такими особенностями обладает насосное оборудование с мокрым ротором, шумовые характеристики которого не превышают 35 — 40 Дб.
• Соединение. В жилых индивидуальных домах используется отопительная магистраль малого сечения до 1,5 дюйма — в этом случае все насосное оборудование устанавливается в магистраль посредством резьбовых соединений (рассчитаны на трубопроводы диаметром до 2-х дюймов). Выходные фитинги большинства бытовых электронасосов оснащены наружной резьбой и легко встраиваются в линию при помощи соединительных муфт — американок.
• Размерные параметры. Монтажная длина является основным показателем прибора при встраивании в трубопровод (для циркулярных видов стандартные размеры 130 и 180 мм.), также учитывается диаметр входного и выходного патрубков (стандарт 1 и 1,25 дюйма).
• Класс защиты. По международной классификации стандартный класс защиты насосного оборудования отопительных систем IP44 — это означает, что агрегат защищен от попадания внутрь корпуса твердых механических частиц диаметром более 1-го миллиметра (первая цифра в маркировке), а его электрическая часть полностью закрыта от попадания капель и брызг, летящих под любым углом.

В характеристиках многих центробежных электронасосов для систем подачи воды, указывается и такой параметр, как размер частиц. Для насосных приборов замкнутой отопительной системы этот фактор не играет никакой роли (если не произошло разрушение материалов трубопровода и сантехнической арматуры) — жидкость в закрытом трубопроводе всегда в неизменно чистом состоянии.

По этой причине (открытый ротор с жидкостным охлаждением рассчитан на чистый теплоноситель) электронасосы с мокрым ротором не используют в магистралях горячего водоснабжения индивидуальных домов, где забор осуществляется из скважин или колодцев.

Рис.7 Пример условного обозначения электронасосов Grundfos

Определение переменных

На производительность центробежного насоса влияют следующие составляющие:

• напор воды;
• необходимая потребляемая мощность;
• размер рабочего колеса;
• максимальная высота всасывания жидкости.

Итак, рассмотрим более детально каждый из показателей, а также приведем формулы расчета для каждого из них.

Расчет производительности центробежного насосного агрегата проводится согласно следующей формуле:

W = l1*(п*d1 – b*n)*c1 = l2*(п*d2 – b*n)*c2

Обозначение этой формулы следующее:
W – производительность насоса, измеряемая в м3/с;
l1,2 – ширина рабочего колеса соответственно по диаметрах d1,2;
d1 – диаметр всасывающего патрубка;
d2 – диаметр рабочего колеса;
b – толщина лопаток крыльчатки;
n – количество лопаток;
п – число «пи»;
с1,2 – меридианные сечения входящего и выходящего патрубков.

Возможно, Вас заинтересует статья о классификации центробежных насосов.

Статью о центробежных самовсасывающих насосах читайте здесь.

Создаваемый центробежным насосом напор воды рассчитывается по формуле:

N = (h3 – h2)/(p * g) + Ng + sp

Переменные в формуле обозначают:
N – высота напора, измеряемая в метрах;
h2 – давление в емкости забора жидкости, измеряемое в Па;
h3 – давление в емкости приема жидкости;
p – плотность жидкости, которая перекачивается насосом, измеряется в кг/м3;
g – постоянная величина, указывающая ускорение свободного падения;
Ng – показатель необходимой высоты подъема жидкости;
sp – сумма потерь напора жидкости.

Расчет необходимой потребляемой мощности производится по следующей формуле:

M = p*g*s*N

Переменные формулы означают:
M – необходимая потребляемая мощность;
p – плотность перекачиваемой жидкости;
g – величина ускорения свободного падения;
s – необходимый объем расхода жидкости;
N – высота напора.

Максимальная высота всасывания жидкости рассчитывается по формуле:

Nv = (h2 – h3)/(p * g) – sp – q2/(2*g) – k*N

Обозначение переменных следующее:
Nv – высота всасывания жидкости;
h2 – давление в емкости забора;
h3 – давление жидкости на лопатки крыльчатки;
p – плотность жидкости, которая перекачивается;
g – ускорение свободного падения;
sp – количество потерь во входящем трубопроводе при гидравлическом сопротивлении;
q2/(2*g) – напор жидкости во всасывающей магистрали;
k*N – потери, зависящие от прибавочного сопротивления;
k – коэффициент кавитации;
N – создаваемый насосом напор.

2 Рабочий процесс лопастного насоса

Момент сил сопротивления относительно
оси противодействует вращению рабочего
колеса, поэтому лопатки профилируют,
учитывая величину подачи, частоту
вращения, направление движения жидкости.

Преодолевая момент, рабочее колесо
совершает работу. Основная часть,
подведенная к колесу энергии, передается
жидкости, и часть энергии теряется при
преодолении сопротивлений.

Если неподвижную систему координат
связать с корпусом насоса, а подвижную
систему координат с рабочим колесом,
то траектория абсолютного движения
частиц будет складываться из вращения
(переносного движения) рабочего колеса
и относительного движения в подвижной
системе по лопаткам.

Абсолютная скорость равна векторной
сумме переносной скорости U— скорости вращения частицы с рабочим
колесом и относительной скоростиWдвижение по лопатке относительно
подвижной системы координат, связанной
с вращающимся колесом.

На рис. 15.2 штрих-пунктирной линией
изображена траектория частицы от входа
и до выхода из насоса в относительном
движении – АВ, траектории переносного
движения совпадают с окружностями на
радиусах колеса, например на радиусах
R₁иR₂.
Траектории частиц в абсолютном движении
от входа в насос до выхода – АС.Движение
подвижной системы –относительное, в
подвижной – переносное.

Параллелограммы скоростей для входа в
рабочее колесо и выхода из него:

(15.5)

где i= 1,2.

Сумма относительной скорости Wи переноснойUдаст абсолютную скоростьV
_.

Параллелограммы скоростей на рис. 15.2
показывают, что момент скорости частицы
жидкости на выходе из рабочего колеса
больше, чем на входе:

V₂Cosα₂R₂
> V₁Cosα₁R₁

Следовательно, при прохождении через
колесо момент количества движенияувеличивается. Возрастание момента
количества движения вызвано моментом
сил, с которыми рабочее колесо действует
на находящуюся в нем жидкость.

Для установившегося движения жидкости
разность моментов количества движения
жидкости, выходящей из канала и входящей
в него за единицу времени, равна моменту
внешних сил, с которыми рабочее колесо
действует на жидкость.

Момент сил, с которыми рабочее колесо
действует на жидкость, равен:

М = Qρ(V₂Cosα₂R₂
— V₁Cosα₁R₁),

гдеQ- расход
жидкости через рабочее колесо.

Умножим обе части этого уравнения на
угловую скорость рабочего колеса ω.

М ω= Qρ(V₂Cosα₂R₂ω
— V₁Cosα₁R₁ω),

Произведение Мωназывается
гидравлической мощностью, или работой
которую производит рабочее колесо в
единицу времени, воздействуя на
находящуюся в нем жидкость.

Из уравнения Бернулли известно, что
удельная энергия, передаваемая
единице веса жидкости, называется
напором. В уравнении Бернулли, источником
энергии для движения жидкости была
разность напоров.

При использовании насоса энергия или
напор передается жидкости рабочим
колесом насоса.

Теоретическим напором рабочего колеса
— Н_Т называется
удельная энергия, передаваемая
единице веса жидкости рабочим колесом
насоса.

N=Мω= H_Т*Qρg

Учитывая, что u₁=R₁ω
— переносная (окружная) скорость
рабочего колеса на входе иu₂
= R₂
ω — скорость рабочего
колеса на выходе и что проекции векторов
абсолютных скоростей на направление
переносной скорости (перпендикулярной
к радиусамR1 иR2)
равныV_u2
=V₂Cosα₂
иV_u1
= V₁Cosα₁,
гдеV_u2иV_u1
, получим теоретический напор
в виде

H_Т*Qρg
= Qρ(V₂Cosα₂R₂ω
— V₁Cosα₁R₁ω),откуда

(15.6)

Фактический напор насоса
меньше
теоретического напора поскольку в нем
взяты реальные значения скоростей и
давлений.

Лопастные насосы бывают одноступенчатыми
и многоступенчатыми. В одноступенчатых
насосах жидкость проходит через рабочее
колесо однократно (см. рис. 15.1). Напор
таких насосов при заданной частоте
вращения ограничен. Для повышения напора
применяют многоступенчатые насосы, у
которых имеется несколько последовательно
соединенных рабочих колес, закрепленных
на одном валу. Напор насоса повышается
пропорционально числу колес.

Лопастной насос может работать при
разных режимах, т. е. при разных подачах
и частотах вращения.

Прикрывая задвижку, установленную на
напорном трубопроводе насоса, уменьшают
подачу. При этом также изменяется напор,
развиваемый насосом. Для эксплуатации
насоса необходимо знать, как изменяется
напор, КПД и мощность, потребляемая
насосом, при изменении его подачи, т. е.
знать характеристику насоса, под которой
понимается зависимость напора, мощности
и КПД насоса от его подачи при постоянной
частоте вращения (рис. 15.3).

Режим работы насоса, при котором его
КПД имеет максимальное значение,
называется оптимальным.

Для чего нужен насос в системе отопления

Большинству жителей верхних этажей в многоквартирных домах хорошо знакомо такое явление как холодные батареи. Это результат отсутствия в системе давления, необходимого для ее нормальной работы. Теплоноситель перемещается по трубам медленно и остывает уже на нижних этажах. С такой же ситуацией могут столкнуться и владельцы частного дома: в самой дальней точке отопительной системы трубы и радиаторы слишком холодные. Эффективно решить проблему поможет циркуляционный насос

Обратите внимание, что системы отопления с естественной циркуляцией теплоносителя могут быть вполне эффективны в небольших частных домах, но даже в этом случае имеет смысл подумать , поскольку при правильной настройке системы это позволит снизить общие расходы на отопление.

Упрощенно такой насос представляет собой мотор с ротором, который погружен в теплоноситель. Ротор вращается, заставляя воду или другую нагретую жидкость перемещаться по системе с заданной скоростью, создавая необходимое давление. Насос может работать в различных режимах. Например, установив устройство на максимум, можно быстро прогреть остывший в отсутствие хозяев дом. Затем восстанавливают настройки, которые позволяют получить наибольшее количество тепла при минимальных расходах. Различают модели циркуляционных насосов с «сухим» и «мокрым» ротором. В первом случае ротор насоса погружен в жидкость только частично, а во втором случае — полностью. Насосы с «мокрым» ротором издают при работе меньше шума.

Как правильно рассчитать производительность насоса

Такой важный параметр циркуляционного насоса, как его производительность, указывает на то, какое количество теплоносителя он может переместить за единицу времени. Расчет производительности циркуляционного насоса, которая обозначается буквой Q, выполняется по следующей формуле:

Q = 0,86R/TF–TR.

Параметры, которые используются в данной формуле, указаны в таблице.

Таблицы из текста

Таблица 2. Параметры теплоносителя для расчета производительности насоса

Потребность помещений дома в количестве тепла для их обогрева, которая обозначается буквой R, определяется в зависимости от климатических условий местности, в которой такой дом расположен. Так, для домов, которые эксплуатируются в условиях европейского климата, выбирают следующие значения данного параметра:

• частные дома небольшой и средней площади – 100 кВт на 1 м2;
• многоквартирные дома – 70 кВт на 1 м2 площади их помещения.

В том случае, если расчет производительности насоса для отопления выполняется для зданий с низкими теплоизоляционными характеристиками, значение тепловой мощности, подставляемое в формулу, следует увеличить. Для производственных помещений, а также помещений, расположенных в зданиях с хорошей теплоизоляцией, значение параметра R принимают равным 30–50 кВт/м2.

Устройство циркулярного насоса

В бытовой подаче воды лидирующее место занимают электронасосы центробежного принципа действия — при заборе жидкость поступает на центробежное колесо через входное отверстие, расположенное по центру его оси и выталкивается через боковой выходной патрубок.

В циркулярниках тепловой носитель поступает в рабочую камеру через центральное отверстие, а затем выталкивается лопатками центробежного колеса сквозь расположенный в боковой части его корпуса выходной патрубок. Таким образом, по принципу действия циркуляционные устройства можно отнести к центробежным видам, имеющим коэффициент полезного действия не более 80% и чувствительным к твердым примесям в воде.

Конструктивно электронасос состоит из корпуса, внутри которого помещен защищенный от влаги электродвигатель с рабочим колесом на валу, в основном колеса насосов закрытого типа — состоят из двух дисков, между которыми размещены подающие лопасти.

Рис. 3 Вариант установки насоса в однотрубный контур с теплыми полами

Каким будет давление у насоса, качающего воду сверху

Когда водозаборная емкость расположена выше места установки перекачивающей системы, то практически не тратится

Dissertations.se: ЗАВИСИМОСТЬ РАСХОДА

Отображается результат 1-5 из 43 шведских диссертаций, содержащих слова «зависимость расхода».

2. Автор: Анн-Софи Перссон; Горан Френнинг; Горан Альдерборн; Мари Вальгрен; Уппсальский университет; []
   Ключевые слова: МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ; МЕДИЦИН OCH HÄLSOVETENSKAP; МЕДИЦИН OCH HÄLSOVETENSKAP; МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ И ЗДОРОВЬЕ; Метод дискретных элементов; Гранула; Поток; Угол естественного откоса; Скорость разряда; Сдвиг; Трение качения; Сжатие; Упругая деформация; Микроструктура; Степень сжатия; Предел прочности; Galenisk farmaci; Фармацевтика;

   Аннотация : Моделирование — это мощный и важный инструмент для понимания процессов обработки порошка.В конечном итоге моделирование может заменить эксперименты. Таким образом, необходимы точные модели и понимание основных факторов для описания поведения порошка. УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

4. Автор: Карин Сегердал; Технологический университет Чалмерса; []
   Ключевые слова: ТЕКНИК ОЧ ТЕХНОЛОГЕР; ИНЖИНИРИНГ И ТЕХНОЛОГИИ; 11-Cr-сталь; скорость потока; водяной пар; KCl г; CrO2 OH 2; температурная зависимость; окисление; отрывная коррозия; испарение хрома;

   Аннотация : Первая часть диссертации посвящена влиянию водяного пара на окисление стали Х20 (CrMoV 11 1).Были исследованы три параметра; pH … ПОДРОБНЕЕ

5. Автор: Хокан Угнелл; Linköpings Universitet; []
   Ключевые слова: МЕДИЦИНА; МЕДИЦИН;

   Аннотация : Представлен новый оптический монитор сердечного ритма и частоты дыхания, использующий фотоплетизмографический (ФПГ) сигнал. Метод ФПГ, впервые разработанный в 1930-х годах, основан на том факте, что падающий на поверхность кожи свет поглощается, рассеивается и отражается в тканях и крови. .УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

6. Автор: Седрик Виберг; Технологический университет Чалмерса; []
   Ключевые слова: НАТУРВЕТЕНСКАП; ТЕКНИК ОЧ ТЕКНОЛОГЕР; ТЕКНИК ОЧ ТЕКНОЛОГЕР; ПРИРОДНЫЕ НАУКИ; ИНЖИНИРИНГ И ТЕХНОЛОГИИ; ИНЖИНИРИНГ И ТЕХНОЛОГИИ; хинон; вольтамперометрия с вращающимся дисковым электродом; диффузионный ЯМР; проточная окислительно-восстановительная батарея;

   Аннотация : Перед обществом стоит серьезная проблема перехода к устойчивому производству электроэнергии из возобновляемых источников энергии, таких как ветер и солнце.Одним из самых больших препятствий на пути к этому переходу является непостоянство источников, ведущее к несоответствию спроса и предложения — проблема, которую обычно решают путем установки крупномасштабных накопителей энергии. УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

7. Автор: Виктор Нильссон-Ёртман; Франк Йоханссон; Карл Готтхард; Умео университет; []
   Ключевые слова: ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ; НАТУРВЕТЕНСКАП; НАТУРВЕТЕНСКАП; ПРИРОДНЫЕ НАУКИ; Скорость роста; метаболическая теория экологии; универсальная температурная зависимость; экологические градиенты; тепловые характеристики; тепловая чувствительность; изменчивость окружающей среды; теория оптимальности; история жизни; акклиматизация; размерная структура; конкуренция; каннибализм; внутригильдейское хищничество;

   Аннотация : Понимание того, как температура влияет на биологические системы, является центральным вопросом экологии и эволюционной биологии.Антропогенное изменение климата делает эту тему более актуальной, поскольку ожидается, что гибель или успех видов в условиях изменения климата будет зависеть от того, как температура влияет на важные аспекты жизнедеятельности организма, такие как рост, развитие, выживание и воспроизводство. УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

Роль скорости потока диализата в гемодиализе

1. Введение

Современные диализные устройства, такие как Fresenius FMC 5008, позволяют фиксировать взаимосвязь между скоростью потока крови Q _B и диализата Q _D на установленное соотношение (например,г. Q _D = 1,2 Q _B или Q _D = 1,5 Q _B ). Система FMC-Genius®-Therapy, в которой используется двусторонний перистальтический насос как для крови пациента, так и для диализирующего раствора (50… 350 мл / мин), позволяет даже соотношение Q _B = Q _D .

Взаимосвязь между эффективностью гемодиализа, с одной стороны, и потоками крови и диализата, с другой, определяется физическими принципами. Эти принципы известны давно и широко обсуждаются в литературе [1].Однако тот факт, что аппараты для диализа полностью автоматизированы, позволяет легко пренебречь основополагающими принципами, настолько, что иногда может не хватать знаний о них. Существуют также финансовые трудности, которые приводят к желанию сэкономить на воде и диализирующем концентрате, а также к желанию работать с максимально низким расходом диализирующего раствора.

В следующих разделах дается краткое изложение теории, лежащей в основе задействованных принципов. Результаты тестирования in vitro и in vivo, полученные с помощью некоторых из наиболее широко доступных диализаторов, используются для получения более четкого представления о применяемых теоретических принципах.Эти измерения показывают, что, несмотря на современные диализные мембраны и структурные изменения, фактически невозможно снизить скорость потока диализата без уменьшения дозы диализа.

2. Теоретические принципы

Связь между техническими параметрами диализатора и задействованными расходами (QB, QD в противоточном потоке) основана на следующем соотношении [1]:

KOA = QB (1 − QB / QD ) ln [1 − K / QD1 − K / QB] aKOA = K (1 − K / QB) bE1

Для Q _{B =} Q _D применяется следующее: KOA = K1 − K / QB

, где Ko — это «общий коэффициент массопереноса», а A — площадь поверхности мембраны диализатора.

В журналах регистрации диализа значение KoA обычно записывается для мочевины, что позволяет рассчитать клиренс мочевины в зависимости от скорости потока крови и диализата.

Рисунок 1.

Зависимость клиренса K от скорости потока QB крови и QD диализата (KoA = 1000 мл / мин)

На рисунке 1 показано, как скорость клиренса K, полученная из значения KoA для низкомолекулярного вещества (мочевина), изменения в зависимости от скорости кровотока, с взаимосвязью, продемонстрированной при разных скоростях потока диализата и для диализатора с высокой пропускной способностью.При низких скоростях потока диализата отсек диализата вскоре становится насыщенным, что приводит к значительному снижению градиента концентрации. Это, в свою очередь, означает, что увеличение кровотока больше не будет приводить к существенному улучшению скорости клиренса. Только когда скорость потока диализата достаточно высока для того, чтобы рассматриваемое вещество могло быть быстро удалено из камеры диализата, более высокая скорость потока крови может привести к существенному улучшению скорости клиренса. Это эффективно только в том случае, если скорость потока диализирующего раствора Q _D составляет не менее 1.В 5… 2,0 раза выше скорости кровотока, Q _B .

Это теоретическое соотношение требует, чтобы значение КоА было постоянным для всех значений расхода диализата и крови. Это, конечно, не применяется на практике в случаях, когда общая площадь поверхности пучка волокон диализатора не полностью покрыта диализатом. Это может произойти, когда низкие скорости потока диализирующего раствора приводят к формированию предпочтительных каналов (см. Также разделы 3 и 4). Следовательно, при относительно низких расходах диализирующего раствора значения зазора, которые могут казаться возможными в теории, на самом деле недостижимы на практике.

Однако следует подчеркнуть, что эти наблюдения применимы только к переносу путем диффузии, наиболее важному механизму переноса низкомолекулярных веществ, таких как мочевина, креатинин и фосфат. Что касается более крупных молекул, именно конвективный перенос растворенного вещества становится все более важным по мере увеличения молекулярной массы растворенного вещества. Что касается того, каким образом общий зазор K _T зависит от обоих этих механизмов, можно дать только неполное объяснение.Уравнение Веринского [2] предлагает разумный подход:

KT = Kdiff + TrQF, где Tr = S (1-Kdiff / QBi) E2

Tr: коэффициент пропускания; S: коэффициент рассева; Q _F : скорость ультрафильтрации

Поскольку величина зазора за счет диффузии, K _diff по отношению к скорости кровотока, Q _B , уменьшается, коэффициент пропускания приближается к коэффициенту просеивания, а общий зазор K _T эффективно определяется скоростью ультрафильтрации Q _F .Отсюда следует, что скорость потока диализата Q _D имеет меньшее значение в отношении более крупных молекул, чем в отношении меньших.

3. Структурные изменения, позволяющие оптимизировать камеру диализата.

На рис. 2 показано улучшенное ультразвуковое изображение, изображающее неудачный случай образования каналов, наблюдаемый в тестовом диализаторе во время притока диализата.

Рис. 2.

Улучшенное ультразвуковое изображение поступающего диализата при QD = 500 мл / мин (Dialyser Altair 12G, US-machine Logic 7, GE Medical Systems, контрастное вещество: Optison®)

Во избежание или при Как минимум уменьшить это явление образования каналов, обычно применяются различные структурные изменения:

• Расположение полых волокон в виде плоских листов

• Волнообразные полые волокна (муаровая структура)

• Разделительные нити

• Пиннакальная структура в зоны притока и оттока диализата.

Хотя в какой-то момент ряд производителей использовали плоские пластины из переплетенных полых волокон в своих диализаторах (например, HFD 1.0 от MLW), с тех пор от этого метода отказались — вероятно, по причинам стоимости. Почти все производители отдают предпочтение муаровой структуре волокон, чтобы обеспечить достаточное расстояние между ними. В некоторых случаях — а иногда в дополнение к муаровой структуре добавляются промежуточные нити (спейсерные нити) (например, Asahi PAN650SF, MTP VitaPES). Хотя эти меры обеспечивают улучшенное распределение потока диализата в пределах площади поперечного сечения диализатора, тестирование in vitro с использованием компьютерной томографии показало, что некоторые предпочтительные каналы через периферические области отсека диализата сохраняются [3, 4, 5].Создав серию FX, Fresenius Medical Care пошла по другому пути. Через вершинную структуру в трактах притока и оттока диализат равномерно распределяется по всей площади поверхности [6]. Раньше технология диализатора включала ряд устройств, входные и выходные разъемы которых были установлены по диагонали для улучшения распределения диализата по жгуту волокон (например, EMC TriEx). По неизвестным причинам это очень простое решение не удалось.

4. Анализы in vitro, изучающие зависимость клиренса растворенного вещества от потока диализата.

Диализный аппарат (FMC 4008) использовался для выполнения in vitro измерений скорости клиренса в соответствии со стандартом ISO 8637.Партия 7,0 л перемешиваемой и термостатически нагретой диализной жидкости служила «кровью» с растворенной мочевиной и витамином B12 в качестве тестируемых веществ. Измерения проводились при различных расходах диализата и крови, причем каждый расход диализирующего раствора (Q _D = 300, 500, 800 мл / мин) измерялся при настройках расхода крови Q _B = 100, 200, 300. , 400 мл / мин. Эти измерения были повторены для 3 различных типов диализаторов.

9019 PYC Nikkiso Purema irna

Список диализаторов, используемых для тестирования in vitro

Данные о клиренсе были получены для одной небольшой молекулы (мочевина, относительная молекулярная масса = 60) и одной более крупной молекулы (витамин B12, относительная молекулярная масса = 1357). Значения КоА затем были рассчитаны в соответствии с GI. 1а, б и сравнивается со значениями, предоставленными производителями.

Рис. 3 показывает, что измеренные характеристики в целом соответствуют теоретической модели (см. Рис. 1). Однако скорости клиренса, рассчитанные с использованием значений KOA по каталогу, не были достигнуты при низких скоростях потока диализата.Только после Q _D = 800 мл / мин полученные значения немного улучшились по сравнению с предоставленными. Аналогичные кривые были получены для других типов диализаторов. Значения КоА, рассчитанные из клиренса, Q _B и Q _D зависели как от скорости кровотока крови, так и от скорости потока диализата. В идеальном случае таких отношений не должно быть. Общий коэффициент массопереноса Ко является физической характеристикой пучка волокон и не зависит от скоростей потока, которые могут существовать на стороне крови или на стороне диализата.Различные значения КоА при различных скоростях потока могут быть легко объяснены, если эффективная площадь поверхности A, которая участвует в переносе растворенных веществ, не может оставаться постоянной. Теоретически возможные значения, конечно, не будут достигнуты в ситуациях, когда низкая скорость потока диализата приводит к тому, что участки пучка волокон не погружаются в диализат. На рис. 4 показано, что значение KoA, рассчитанное для диализатора FDY150GW, зависит от скорости потока диализирующего раствора.

Рисунок 3.

Сравнение измеренных значений клиренса мочевины и значений клиренса мочевины, полученных на основе данных KoA, предоставленных производителями.

Рис. 4.

Значения KoA, рассчитанные на основе зазора, QD и QB, с использованием диализатора FDY150GW в качестве примера

Диализатор	Мембрана	Производитель	Мочевина в коА [мл / мин]
874
FX 60	Helixone ®	FMC	967
VitaPES 150HF	Purema ir ®

QD / тип диализатора	FDY1507GW25 900	VitaPES150HF
Q D = 300 мл / мин	740 ± 21	728 ± 26	792 ± 64
Q D 9027 = 500 мл / мин ± 49	751 ± 42	936 ± 34
Q D = 800 мл / мин	817 ± 104	756 ± 70	1063 ± 106
Каталожное значение		937	1167

Таблица 2.

In vitro Значения KoA [мл / мин] для мочевины при разных скоростях потока диализата Q _D (средние значения для разных скоростей кровотока Q _B )

Диализатор FX60 показал самую низкую степень зависимости скорости потока диализата от значение KoA. Хотя это, вероятно, было связано с улучшенным потоком диализирующего раствора, устройство все же не смогло достичь значения по каталогу производителя.

Подводя итог, можно сделать вывод, что даже современные диализаторы с высоким потоком, обеспечивающие структурные изменения для оптимизации потока диализирующего раствора, не могут отрицать лежащую в основе взаимосвязь между скоростями потока крови и диализата.Кроме того, полное использование эффективной площади поверхности A пучка волокон может быть гарантировано только при высоких скоростях потока диализата около 800 мл / мин. Хотя это отражает результаты, полученные Leypolt [7], это противоречит предположениям, сделанным Golper и Ward, которые пришли к выводу, что структурные улучшения сделали ненужными высокие скорости потока диализирующего раствора.

5. Анализы in vivo, изучающие зависимость клиренса растворенных веществ от скорости потока диализата

Естественно, к исследованиям in vitro с использованием диализаторов следует относиться с осторожностью, так как результаты не могут быть напрямую перенесены в клинические условия диализа.Из-за своей вязкости и неньютоновских свойств текучести кровь представляет собой гораздо более сложное вещество, чем водный тестовый раствор. Кроме того, в отличие от скорости клиренса диализатора, скорость клиренса in vivo зависит от физиологических факторов, таких как компартментализация крови и содержащихся в ней уремических токсинов, рециркуляция свищей, сердечно-легочная рециркуляция, индивидуальные различия в гематокрите, а также различия в концентрациях белков и липидов. Несмотря на это, при рассмотрении достаточно большого количества пациентов и процедур диализа, основные принципы, обсужденные выше, должны быть отражены в клинических условиях диализа.

Рисунок 5.

(a): Зависимость от скорости потока диализата значения spKt / V в диализаторе FDY150GW (b): Зависимость от скорости потока диализата значения spKt / V в диализаторе FX60 (c): Зависимость от скорости потока диализата значения spKt / V в диализаторе VitaPES150HF

При постоянной скорости кровотока (Q _B = 300 мл / мин) группа из 6 пациентов получила по три процедуры при Q _D = 300, 500 и 800 мл / мин, причем каждый набор повторяется для каждого из 3 типов диализаторов, протестированных in vitro.Для оценки эффективности лечения были получены коэффициент уменьшения мочевины, единый пул Kt / V (spKt / V) и уравновешенный Kt / V (eqKt / V) (формула Даугирдаса). Кроме того, были получены данные ОСМ для диализного аппарата FMC 5008 (Eff.Kt, Eff.Kt / V).

Цифры показывают (как и коэффициенты снижения содержания мочевины и результаты eqKt / V), что каждое ступенчатое увеличение потока диализата может значительно повысить эффективность гемодиализа.

Конечно, диализных пациентов интересует вопрос о том, какое именно влияние это может оказать на время лечения.Пример расчета с использованием результатов диализатора FX60 продемонстрирует это (см. Таблицу 3).

93

Пациент	BWopt	Vcalc	7	Vcalc	7 9025	7 K30025	t300	tcalc500	tcalc800	t300-t500	t300-t800
No.	кг	L	мл / мин	мл / мин	мл / мин		мин	мин	17 900 мин.	мин.
1	75,0	37,1	186	199	209	1,18	240	22017 9017 9017 9017	9017 9017 9017 9017
2	60.0	26,9	181	197	207	1,57	240	215	204	25	36	190	202	1,35	180	163	154	17	26
4	75,5 33.Шестой	207	1,36	240	217	208	23	32
6	69,5	27,9 17813	300	287	268	13	32

Таблица 3.

Экономия времени за счет использования скорости потока диализата Q _{D =} 500 мл / мин или Q _D = 800 мл / мин вместо скорости потока диализирующего раствора Q _{D =} 300 мл / мин

(Vвычислено из OCM EffKt и измерено Kt / V; tcalc = Kt / V (QD300) * V / K)

То же значение Kt / V, достигаемое при скорости потока диализата Q _D = 300 мл / мин, может быть достигнуто при скорости потока диализата Q _D = 500 мл / мин, в то время как время обработки может быть сокращено на 13 и 25 минут, в зависимости от массы тела пациента и клиренса.Если используется расход диализата Q _D = 800 мл / мин, время обработки будет соответственно сокращено, а именно на 26-36 мин. Уменьшение времени лечения такого порядка, безусловно, представляет интерес для пациентов и должно быть в состоянии перевесить небольшое увеличение затрат, вызванное более высокой скоростью потока диализата. Естественно, если время лечения остается неизменным, более высокая скорость потока диализата также может быть использована для улучшения значения Kt / V, как показано на рис. 5.

6. Резюме

Измерения in vitro, полученные на ряде различных современных высоких диализаторы потока показывают, что характеристикам «Клиренс (Q _B , Q _D )» удается точно соответствовать теоретическим сценариям ожидаемой взаимозависимости.Однако, несмотря на ряд различных структурных улучшений, значение КоА остается зависимым от скорости потока диализирующего раствора. Более высокая скорость потока диализата, составляющая около 800 мл / мин, гарантирует, что пучок волокон более равномерно погружается в диализат, тем самым повышая эффективность диализа.

Исследования in vivo подтверждают, что увеличение скорости потока диализата, вероятно, приведет к значительному улучшению значений Kt / V.

Калькулятор расхода — Определение объемного и массового расхода

Как рассчитать расход? Формулы расхода

TL; версия DR

• Формула объемного расхода : Объемный расход = A * v

  , где A — площадь поперечного сечения, v — скорость потока

• Формула массового расхода : Массовый расход = ρ * Объемный расход = ρ * A * v

  где ρ — плотность жидкости

Подробное объяснение:

Формулу объемного расхода можно записать в альтернативной (читай: более полезной) форме.Вы можете сначала рассчитать объем порции жидкости в канале как:

Объем = А * л

Где A — это площадь поперечного сечения жидкости, а l — ширина данной части жидкости. Если наша труба круглая, это просто формула для объема цилиндра. Подставляя приведенную выше формулу в уравнение из определения расхода, получаем:

Объемный расход = В / т = А * л / т

Поскольку л / т — это объемная длина, разделенная на время, вы можете видеть, что это просто скорость потока.Таким образом, формула для объемного расхода сводится к:

Объемный расход = A * v

Большинство труб имеют цилиндрическую форму, поэтому формула для объемного расхода будет выглядеть следующим образом:

Объемный расход для цилиндрической трубы = π * (d / 2) ² * v , где d — диаметр трубы

Уравнение можно изменить, чтобы найти формулу для скорости в трубе.

Чтобы найти формулу для массового расхода , нам нужно сначала вспомнить определение плотности:

ρ = м / В и м = ρ * V

Поскольку массовый расход — это масса вещества, проходящего за единицу времени, мы можем записать формулу как:

Массовый расход = м / т = ρ * V / t = ρ * Объемный расход = ρ * A * v

Массовый расход = ρ * A * v

Формула расхода

Расход жидкости — это мера объема жидкости, которая движется за определенный промежуток времени.Скорость потока зависит от площади трубы или канала, по которому движется жидкость, и скорости жидкости. Если жидкость течет по трубе, площадь равна A = πr ² , где r — радиус трубы. Для прямоугольника площадь равна A = wh , где w — ширина, а h — высота. Расход может быть измерен в метрах в кубе в секунду ( м ³ / с ) или в литрах в секунду ( л / с ).Литры чаще используются для измерения объема жидкости, и 1 м ³ / с = 1000 л / с .

расход жидкости = площадь трубы или канала × скорость жидкости

Q = Av

Q = расход жидкости ( м ³ / с или л / с )

A = площадь трубы или канала ( м ² )

v = скорость жидкости ( м / с )

Формула расхода Вопросы:

1) Вода течет по круглой трубе с радиусом 0.0800 м . Скорость воды 3,30 м / с . Каков расход воды в литрах в секунду ( л / с, )?

Ответ: Расход зависит от площади круглой трубы:

A = πr ²

A = π (0,0800 м) ²

A = π (0,00640 м ² )

A = 0,0201 м ²

Площадь трубы 0,0201 м ² .Расход можно найти в м ³ / с по формуле:

Q = Av

Q = (0,0201 м ² ) (3,30 м / с)

Q = 0,0663 м ³ / с

Расход можно пересчитать в литры в секунду с помощью: 1 м ³ / с = 1000 л / с.

Q = 66,3 л / с

Расход воды по круглой трубе 66,3 л / с.

2) Вода течет по открытому прямоугольному желобу. Желоб 1,20 м шириной , глубина протекающей по нему воды 0,200 м . Скорость воды идет по круглой трубе с радиусом 0,0800 м . Скорость воды 5,00 м / с . Какой расход воды через желоб в литрах в секунду ( л / с) ?

Ответ: Скорость потока зависит от площади желоба, через которую протекает вода:

A = wh

A = (1.20 м) (0,200 м )

A = 0,240 м ²

Площадь воды, протекающей по желобу, составляет 0,240 м ² . Расход можно найти в м ³ / с по формуле:

Q = Av

Q = (0,240 м ² ) (5,00 м / с)

Q = 1,20 м ³ / с

Расход можно преобразовать в литры в секунду с помощью: 1 м ³ / с = 1000 л / с.

Q = 1200 л / с

Расход воды в желобе 1200 л / с .

Причинно-статистическая зависимость

Вероятностные программы кодируют знания о мире в форме причинных моделей, и полезно понять, как их функция соотносится с их структурой, размышляя о некоторых интуитивных свойствах причинных отношений. Причинно-следственные связи бывают локальными, модульными и направленными.Они являются модульными в том смысле, что любые два произвольных события в мире, скорее всего, причинно не связаны или независимы. Если они связаны или зависимы, связь очень слабая и может игнорироваться в наших ментальных моделях. Причинная структура является локальной в том смысле, что многие события, которые связаны, не связаны напрямую: они связаны только посредством причинных цепочек из нескольких шагов, серии промежуточных и более локальных зависимостей. И основные зависимости направлены на : когда мы говорим, что A вызывает B, это означает нечто иное, чем утверждение, что B вызывает A.Причинное влияние протекает только в одном направлении по причинной связи — мы ожидаем, что манипулирование причиной изменит следствие, но не наоборот — но информация может течь в обоих направлениях — изучение любого события даст нам информацию о другом .

Давайте рассмотрим понятие «причинная зависимость» более внимательно. Что значит верить, что A причинно зависит от B? Если рассматривать познание через призму вероятностных программ, самые основные понятия причинной зависимости связаны со структурой программы и потоком оценки (или «контроля») при ее выполнении.Мы говорим, что выражение A причинно зависит от выражения B, если необходимо вычислить B, чтобы вычислить A. (Точнее, выражение A зависит от выражения B, если когда-либо потребуется вычислить B для вычисления A.) Например, в этой программе A зависит от B , но не от C (окончательное выражение зависит от как на A , так и на C ):

  var C = flip ()
var B = flip ()
var A = B? отразить (0,1): перевернуть (0,4)
А || C
  

Обратите внимание, что порядок причинной зависимости слабее, чем понятие порядка во времени — одно выражение может быть вычислено раньше другого во времени (например, C перед A ), но второе выражение не требует первого.(Это понятие причинной зависимости связано с понятием потоковой зависимости в литературе по языкам программирования.)

Например, рассмотрим более простой вариант нашего сценария медицинской диагностики:

  var marg = Infer ({method: 'enumerate'}, function () {
  вар курит = перевернуть (0.2)
  var lungDisease = (курит && flip (0.1)) || перевернуть (0,001)
  вар холодный = перевернуть (0,02)
  var cough = (cold && flip (0.5)) || (Заболевание легких && flip (0.5)) || перевернуть (0,001)
  var fever = (холодный && flip (0.3)) || перевернуть (0,01)
  var ChessPain = (болезнь легких && flip (0.2)) || перевернуть (0,01)
  var shortnessOfBreath = (lightDisease && flip (0.2)) || перевернуть (0,01)

  состояние (кашель)
  return {холод: простуда, болезнь легких: болезнь легких}
})

а именно маржиналы (маржа)
  

Здесь кашель причинно зависит от болезни легких и простуды , тогда как лихорадка причинно зависит от простуды , но не болезни легких . Мы можем видеть, что кашель причинно зависит от курит , но только косвенно: хотя кашель не вызывает курит напрямую, чтобы оценить, кашляет ли пациент, мы сначала должны оценить выражение болезнь легких , которое должно сам оцениваю курит .

Мы не уточнили понятие «прямой» причинной зависимости: хотим ли мы сказать, что кашель напрямую зависит от холода , или только напрямую от выражения (холод && flip (0.5)) || ... ? Эту проблему можно решить несколькими способами, которые все приводят к схожим интуициям. Например, мы могли бы сначала переписать программу в форме, в которой каждое промежуточное выражение названо (так называемая A-нормальная форма), а затем сказать, что прямая зависимость — это когда одно выражение сразу включает имя другого.

Стоит упомянуть несколько особых ситуаций. В некоторых случаях, требует ли выражение A выражения B, будет зависеть от значения некоторого третьего выражения C. Например, вот конкретный способ записи отношения «зашумленное И»:

  var C = flip ()
var B = flip ()
var A = (C?
         (B? Flip (.85): false):
         ложный)
А
  

A всегда требует C, но оценивает B только в том случае, если C возвращает истину. Согласно приведенному выше определению причинной зависимости A зависит от B (а также от C).Однако можно было бы представить более детальное понятие причинной зависимости, которое было бы здесь полезно: мы могли бы сказать, что A причинно зависит от B только в определенных контекстах (только тех, где C возвращает истину и, таким образом, A вызывает B) .

Еще один нюанс заключается в том, что выражение, которое встречается внутри тела функции, может вычисляться несколько раз при выполнении программы. В таких случаях полезно говорить о причинной зависимости между конкретными оценками двух выражений. (Однако обратите внимание, что если конкретная оценка A зависит от конкретной оценки B, то любая другая конкретная оценка A будет зависеть от или конкретной оценки B.Почему?)

Выявление зависимости посредством вмешательства

Структура причинно-следственной зависимости не всегда сразу становится понятной при изучении программы, особенно там, где есть сложные вызовы функций. Другой способ обнаружения (или, согласно некоторым философам, таким как Джим Вудворд, к определению ) причинно-следственная зависимость является более операциональным с точки зрения «создания различий»: если мы манипулируем А, имеет ли Б склонность к изменению? Под манипулируют здесь мы не имеем в виду предположение в смысле условия .Вместо этого мы имеем в виду фактическое редактирование или вмешательство в программу , чтобы выражение имело конкретное значение, независимое от его (бывших) причин. Если установка A на другие значения таким образом изменяет распределение значений B, то B причинно зависит от A.

  var BdoA = function (Aval) {
  return Infer ({method: 'enumerate'}, function () {
    var C = flip ()
    var A = Aval // мы напрямую устанавливаем A на целевое значение
    var B = A? флип (.1): флип (.4)
    вернуть {B: B}
  })
}

а именно (BdoA (истина))
а именно (BdoA (ложь))
  

Этот метод известен в литературе о каузальных байесовских сетях как «оператор деления» или графическая операция (Перл, 1988).Это также основа для интересных теорий контрфактических рассуждений Перла и его коллег (Халперн, Хичкок и другие).

Например, этот код показывает, есть ли у пациента простуда или кашель a priori , без условий или наблюдений:

  var medicalDist = Infer ({method: 'enumerate'}, function () {
  var smokes = flip (.2)
  var lightDisease = flip (0,001) || (курит && флип (0.1))
  вар холодный = перевернуть (0,02)

  var cough = (холодный && flip (0.5)) || (Заболевание легких && flip (0.5)) || перевернуть (0,001)
  var fever = (cold && flip (0.3)) || перевернуть (0,01)
  var ChessPain = (болезнь легких && flip (0.2)) || перевернуть (0,01)
  var shortnessOfBreath = (lightDisease && flip (0.2)) || перевернуть (0,01)

  вернуться {кашель: кашель, простуда: холод}
})
а именно маргиналы (medicalDist)
  

Представьте, что теперь мы простужаем нашего гипотетического пациента — например, подвергая его сильному коктейлю из вирусов простуды. Показываем

% PDF-1.4 % 843 0 объект > endobj xref 843 322 0000000016 00000 н. 0000007571 00000 н. 0000007707 00000 н. 0000008140 00000 п. 0000008192 00000 н. 0000008323 00000 п. 0000008413 00000 н. 0000008704 00000 п. 0000009244 00000 н. 0000009761 00000 н. 0000009984 00000 н. 0000010213 00000 п. 0000010291 00000 п. 0000013402 00000 п. 0000013536 00000 п. 0000013854 00000 п. 0000013945 00000 п. 0000013990 00000 н. 0000220858 00000 н. 0000221098 00000 н. 0000222274 00000 н. 0000226447 00000 н. 0000226679 00000 п. 0000226916 00000 н. 0000227582 00000 н. 0000227618 00000 н. 0000227653 00000 н. 0000228062 00000 н. 0000228134 00000 н. 0000228223 00000 н. 0000228295 00000 н. 0000228332 00000 н. 0000228423 00000 н. 0000228481 00000 н. 0000228579 00000 п. 0000228637 00000 н. 0000228813 00000 н. 0000229015 00000 н. 0000229081 00000 н. 0000229260 00000 н. 0000229425 00000 н. 0000229623 00000 н. 0000229688 00000 н. 0000229839 00000 н. 0000229994 00000 н. 0000230108 00000 н. 0000230181 00000 п. 0000230528 00000 н. 0000230682 00000 н. 0000230932 00000 н. 0000231001 00000 н. 0000231149 00000 н. 0000231301 00000 н. 0000231428 00000 н. 0000231497 00000 н. 0000231640 00000 н. 0000231781 00000 н. 0000231850 00000 н. 0000232000 00000 н. 0000232228 00000 н. 0000232305 00000 н. 0000232605 00000 н. 0000232770 00000 н. 0000232992 00000 н. 0000233070 00000 н. 0000233334 00000 п. 0000233485 00000 н. 0000233859 00000 п. 0000233935 00000 п. 0000234149 00000 п. 0000234338 00000 н. 0000234432 00000 н. 0000234499 00000 н. 0000234764 00000 н. 0000234935 00000 н. 0000235177 00000 п. 0000235245 00000 н. 0000235420 00000 н. 0000235523 00000 п. 0000235566 00000 н. 0000235674 00000 н. 0000235731 00000 н. 0000235798 00000 н. 0000235855 00000 н. 0000235920 00000 н. 0000235985 00000 п. 0000236042 00000 н. 0000236107 00000 н. 0000236164 00000 н. 0000236371 00000 п. 0000236428 00000 н. 0000236487 00000 н. 0000236546 00000 н. 0000236609 00000 н. 0000236666 00000 н. 0000236733 00000 н. 0000236790 00000 н. 0000237200 00000 н. 0000237257 00000 н. 0000237316 00000 п. 0000237375 00000 н. 0000237438 00000 п. 0000237495 00000 н. 0000237554 00000 н. 0000237611 00000 н. 0000237817 00000 н. 0000237874 00000 н. 0000238194 00000 н. 0000238251 00000 н. 0000238417 00000 н. 0000238474 00000 н. 0000238698 00000 н. 0000238755 00000 н. 0000238907 00000 н. 0000238964 00000 н. 0000239216 00000 н. 0000239273 00000 н. 0000239457 00000 н. 0000239514 00000 н. 0000239706 00000 н. 0000239763 00000 н. 0000239960 00000 н. 0000240017 00000 н. 0000240152 00000 н. 0000240209 00000 н. 0000240450 00000 н. 0000240507 00000 н. 0000240790 00000 н. 0000240847 00000 н. 0000240906 00000 н. 0000240965 00000 н. 0000241024 00000 н. 0000241083 00000 н. 0000241142 00000 н. 0000241201 00000 н. 0000241260 00000 н. 0000241319 00000 н. 0000241378 00000 н. 0000241437 00000 н. 0000241498 00000 н. 0000241557 00000 н. 0000241618 00000 н. 0000241681 00000 н. 0000241738 00000 н. 0000241797 00000 н. 0000241855 00000 н. 0000242042 00000 н. 0000242100 00000 н. 0000242303 00000 н. 0000242361 00000 н. 0000242616 00000 н. 0000242674 00000 н. 0000243141 00000 п. 0000243199 00000 н. 0000243450 00000 н. 0000243508 00000 н. 0000243736 00000 н. 0000243794 00000 н. 0000244009 00000 н. 0000244068 00000 н. 0000244336 00000 н. 0000244395 00000 н. 0000244584 00000 н. 0000244643 00000 н. 0000244932 00000 н. 0000244991 00000 н. 0000245327 00000 н. 0000245386 00000 н. 0000245597 00000 н. 0000245656 00000 н. 0000245847 00000 н. 0000245906 00000 н. 0000245966 00000 н. 0000246026 00000 н. 0000246086 00000 н. 0000246146 00000 н. 0000246206 00000 н. 0000246266 00000 н. 0000246326 00000 н. 0000246386 00000 н. 0000246448 00000 н. 0000246508 00000 н. 0000246568 00000 н. 0000246632 00000 н. 0000246694 00000 н. 0000246754 00000 н. 0000246818 00000 н. 0000246877 00000 н. 0000246937 00000 н. 0000247001 00000 н. 0000247060 00000 н. 0000247120 00000 н. 0000247186 00000 н. 0000247245 00000 н. 0000247305 00000 н. 0000247364 00000 н. 0000247619 00000 н. 0000247678 00000 н. 0000247925 00000 н. 0000247984 00000 н. 0000248233 00000 н. 0000248292 00000 н. 0000248599 00000 н. 0000248658 00000 н. 0000249051 00000 н. 0000249110 00000 н. 0000249466 00000 н. 0000249525 00000 н. 0000249820 00000 н. 0000249879 00000 п. 0000250184 00000 н. 0000250243 00000 н. 0000250438 00000 н. 0000250497 00000 н. 0000250753 00000 п. 0000250812 00000 н. 0000250994 00000 н. 0000251053 00000 н. 0000251357 00000 н. 0000251416 00000 н. 0000251616 00000 н. 0000251675 00000 н. 0000251862 00000 н. 0000251921 00000 н. 0000251981 00000 н. 0000252041 00000 н. 0000252101 00000 п. 0000252161 00000 п. 0000252223 00000 н. 0000252285 00000 н. 0000252345 00000 н. 0000252405 00000 н. 0000252465 00000 н. 0000252525 00000 н. 0000252585 00000 н. 0000252645 00000 н. 0000252705 00000 н. 0000252765 00000 н. 0000252825 00000 н. 0000252889 00000 н. 0000252948 00000 н. 0000253008 00000 н. 0000253067 00000 н. 0000253293 00000 н. 0000253352 00000 н. 0000253522 00000 н. 0000253581 00000 н. 0000253755 00000 н. 0000253814 00000 н. 0000254037 00000 н. 0000254096 00000 н. 0000254304 00000 н. 0000254363 00000 н. 0000254563 00000 н. 0000254622 00000 н. 0000254682 00000 н. 0000254742 00000 н. 0000254802 00000 н. 0000254866 00000 н. 0000254926 00000 н. 0000254988 00000 н. 0000255048 00000 н. 0000255112 00000 н. 0000255171 00000 н. 0000255231 00000 п. 0000255290 00000 н. 0000255554 00000 н. 0000255613 00000 н. 0000255911 00000 н. 0000255970 00000 н. 0000256291 00000 н. 0000256350 00000 н. 0000256528 00000 н. 0000256587 00000 н. 0000256799 00000 н. 0000256858 00000 н. 0000256920 00000 н. 0000256980 00000 н. 0000257040 00000 н. 0000257100 00000 н. 0000257162 00000 н. 0000257226 00000 н. 0000257290 00000 н. 0000257349 00000 н. 0000257409 00000 н. 0000257468 00000 н. 0000257753 00000 н. 0000257812 00000 н. 0000258154 00000 н. 0000258213 00000 н. 0000258474 00000 н. 0000258533 00000 н. 0000258802 00000 н. 0000258861 00000 н. 0000259177 00000 н. 0000259236 00000 н. 0000259450 00000 н. 0000259509 00000 н. 0000259733 00000 н. 0000259792 00000 н. 0000260013 00000 н. 0000260072 00000 н. 0000260267 00000 н. 0000260326 00000 н. 0000260386 00000 н. 0000260448 00000 н. 0000260508 00000 н. 0000260568 00000 н. 0000260628 00000 н. 0000260690 00000 н. 0000260750 00000 н. 0000260810 00000 н. 0000260870 00000 н. 0000260930 00000 н. 0000260994 00000 н. 0000261053 00000 н. 0000261113 00000 н. 0000261183 00000 н. 0000261257 00000 н. 0000261316 00000 н. 0000007372 00000 н. 0000006889 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 1164 0 объект > поток j = [‘YƘ} viN / I͊ ޑ c ieU1eWΘ]! Ȧq7u9e d-i / ń6c- [7RBmyAnKeb! Ov_b`] sAs ׯ ~ l * ‘9 躻 Z_ZѠi’dZ04J =:… a {6NnqO> I «遑 $! X [; & O> If? 3Ҕ @ NFAK ܬ X> 6r # 17DjWs & bya_Ķ конечный поток endobj 1163 0 объект > / Размер 843 / Тип / XRef >> поток х1

.

No related posts.