Фрагмент № 10Г характеристика гидравлической сети

При решении задачи подбора насоса для заданных условий работы необходимо располагать не только характеристикой  насоса (см. Фрагмент № 3Г, рис.2), но и характеристикой сети, в которой будет работать насос.

Характеристикой гидравлической сети (насосной установки) называется зависимость между потребным напором Н_п и расходом Q в сети.

Потребный напор представляет собой сумму статического напора  и гидравлических потерь h. При водо-, тепло- и газоснабжении в большинстве случаев статический напор численно равен геометрическому напору Н_г (высоте, на которую следует поднять жидкость).

Таким образом

Н_п = Н_г + h. (1)

Потери напора в сети h складываются из потерь по длине h_l (см. Фрагмент № 7Г) и потерь в местных сопротивлениях h_м, (см. Фрагмент 8Г), то есть

h = h_l + h_м.

При турбулентном режиме (см. Фрагмент № 9Г) гидравлические потери пропорциональны расходу во второй степени: h = f(Q²). Поэтому характеристика сети (характеристика насосной установки) представляет собой квадратичную параболу (в системе координат Q – H), которая выходит из точки, лежащей на оси ординат и отстающей от начала координат на величину геометрического напора Н_г .

Для построения характеристики сети необходимо определить потребный напор для нескольких, произвольно выбранных, значений подачи насоса и построить график зависимости Н_п = f(Q).

Крутизна параболы зависит от величины потерь. Чем больше величина потерь напора, тем круче парабола.

Поясним всё вышеизложенное на простом примере.

На рисунке 1 условно изображена схема подачи воды в четырёхэтажном доме, а на рисунке 2 изображена характеристика этой сети при определённом диаметре труб (кривая 1). Если в том же доме трубопроводы выполнить из труб меньшего диаметра, то характеристика сети изменится (кривая 2). Это произойдёт потому, что при уменьшении диаметра труб увеличились потери напора в сети. При увеличении этажности дома возрастает геометрическая высота. В этом случае начальная точка характеристики сети переместится вдоль оси ординат на расстояние  (кривая 3).

Примечание.

Для любителей точных формулировок приводим выдержки из ГОСТ 17398 – 72:

НАСОСНАЯ УСТАНОВКА – насосный агрегат с комплектующим оборудованием, смонтированным по определённой схеме, обеспечивающей работу насоса.