Bài giảng Thủy lực máy nén - Chương 1: Khái niệm chung về máy thủy lực - Đặng Quốc Dũng
Phaàn i : Chöông 1
Giaûng vieân ÑAËNG QUOÁC DUÕNG
CHÖÔNG 1 :
KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ MAÙY THUÛY LÖÏC
Caùc thieát bò laøm vieäc döï treân nguyeân taéc trao ñoåi naêng löôïng
vôùi chaát loûng goïi laø Maùy Thuûy Löïc (MTL)
I.
KHAÙI QUAÙT VEÀ MTL
Turbin nöôùc: laø moät loaïi ñoäng cô thuûy löïc, noù bieán naêng löôïng cuûa chaát loûng
thaømh cô naêng treân truïc quay ñeå quay maùy phaùt ñieän hay maùy coâng cuï khaùc.
Maùy bôm : ngöôïc laïi laø moät maùy coâng cuï, noù bieán cô naêng treân truïc quay thaønh
cô naêng cuûa chaát loûng (ôû daïng theá naêng, aùp naêng vaø ñoäng naêng) ñeå di chuyeån
chaát loûng töû thaáp leân cao hay töø nôi naøy sang nôi khaùc.
II.
PHAÂN LOAÏI MTL :
Coù theå phaân loaïi MTL theo caùc yeáu toá sau:
1. Theo tính chaát trao ñoåi naêng löôïng vôùi chaát loûng:
1
Phaàn i : Chöông 1
Giaûng vieân ÑAËNG QUOÁC DUÕNG
-
-
Loaïi MTL nhaän naêng löôïng cuûa doøng chaát loûng ñeå keùo caùc maùy laøm vieäc
khaùc, coù taùc duïng nhö moät ñoäng cô, ñöôïc goïi chung laø ñoäng cô thuûy löïc
(Turbin).
Loaïi MTL cho naêng löôïng (truyeàn naêng löôïng) cho chaát loûng ñeå taïo neân
aùp suaát hoaëc vaän chuyeån chaát loûng, ñöôïc goïi laø bôm.
Trong kyõ thuaät cuõng coù nhöõng MTL khi thì laøm vieäc nhö moät ñoäng cô, khi
thì laøm vieäc nhö moät bôm goïi laø MTL thuaän nghòch.
2. Theo nguyeân lyù taùc duïng cuûa MTL vôùi doøng chaát loûng :
Trong quaù trình laøm vieäc, ngöôøi ta chia MTL thaønh nhieàu loaïi khaùc nhau
nhöng chuû yeáu coù 2 loaïi:
-
MTL caùnh daãn: vieäc trao ñoåi naêng löôïng giöõa maùy vôùi chaát loûng ñöôïc
thöïc hieän baèng naêng löôïng thuûy ñoäng cuûa doøng chaûy qua maùy, laø
doøng leân tuïc. Boä phaän laøm vieäc chính cuûa maùy coù chuyeån ñoäng quay
goïi laø baùnh xe coâng taùc (BXCT). Treân BXCT coù gaén nhieàu baûn caùnh
ñeå daãn doøng chaûy neân goïi laø caùnh daãn.
Naêng löôïng cuûa chaát loûng trao ñoåi vôùi MTL caùnh daãn goàm coù 2
thaønh phaàn: ñoäng naêng ( v2/ 2g ) vaø aùp naêng ( p / ). Trong quaù trình
laøm vieäc cuûa maùy söï bieán ñoåi ñoäng naêng bao giôø cuõng keùo theo söï bieán
ñoåi aùp naêng.
-
MTL theå tích: thöïc hieän söï trao ñoåi naêng löôïng vôùi chaát loûng theo
nguyeân lyù neùn chaát loûng trong moät theå tích kín döôùi aùp suaát thuûy tónh.
Vaäy thaønh phaàn chuû yeáu laø aùp naêng ( p / ), coøn thaønh phaàn ñoäng naêng
khoâng ñaùng keå, neân coù khi coøn goïi MTL theå tích laø maùy thuûy tónh
3. Theo nguyeân lyù laøm vieäc truyeàn ñoäng thuûy löïc::
-
Truyeàn ñoäng thuûy ñoäng: vieäc truyeân cô naêng giöõa caùc boä phaän maùy chuû
yeáu ñöôïc thöïc hieän baèng ñoäng naêng cuûa doøng chaát loûng. Truyeàn ñoäng
thuûy ñoäng goàm coù 2 loaïi:
+ khôùp noái thuûy löïc
+ bieán toác thuûy löïc
-
Truyeàn ñoäng thuûy tónh: vieäc truyeàn cô naêng giöõa caùc boä phaän maùy chuû
yeáu ñöôïc thöïc hieän baèng aùp naêng cuûa doøng chaát loûng thöôøng duøng cho
caùc MTL theå tích neân truyeàn ñoäng thuûy tónh coøn goïi laø truyeàn ñoäng
thuûy löïc theå tích.
Chuù yù: Chaát loûng laøm vieäc trong caùc MTL coù nhieàu loaïi nhö: nöôùc, caùc loaïi daàu,
khoâng khí,….Nhöng trong phaïm vi cuûa giaùo trình chæ xeùt caùc MTL laøm vieäc vôùi
chaát loûng khoâng neùn ñöôïc (söï thay ñoåi theà tích khi chòu neùn khoâng ñaùng keå) nhö:
2
Phaàn i : Chöông 1
Giaûng vieân ÑAËNG QUOÁC DUÕNG
nöôùc, daàu vaø trong quaù trình laøm vieäc khoâng keå tôùi aûnh höôûng cuûa suï thay ñoåi
nhieät ñoä.
3
Phaàn i : Chöông 1
Giaûng vieân ÑAËNG QUOÁC DUÕNG
III.
CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN CUAÛ MAÙY THUÛY LÖÏC:
Nhöõng soá lieäu kyõ thuaät bieåu thò khaû naêng vaø ñaëc tính laøm vieäc cuûa MTL. ñöôïc
goïi laø caùc thoâng soá laøm vieäc. MTL coù 4 thoâng soá laøm vieäc cô baûn sau:
1) Coät aùp ( H ) :
Khaû naêng trao ñoåi naêng löôïng cuûa MTL vôùi chaát loûng ñöôïc theå hieän baèng möùc
cheânh leäch naêng löôïng ñôn vò cuûa doøng chaát loûng ôû 2 maët tr
MTL
öôùc vaø sau
Naêng löôïng ñôn vò taïi m/c A-A, B-B :
pA A.VA
eA ZA
2g
pB B.VB
eB ZB
2g
Tong ñoù :
p, V : aùp suaát, vaän toác cuûa doøng chaûy
Z
: ñoä cao
: heä soá ñieàu chænh ñoäng naêng
Söï cheânh leäch naêng löôïng ñôn vò :
pB pA BvB2 AvA2
eBA ZB ZA
2g
Ta coù :
-
-
Khi eBA > 0 : Bôm
Khi eBA < 0 : Turbin
***
Trong kyõ thuaät e thöôøng ñöôïc kyù hieäu H , goïi laø coät aùp cuûa MTL
Vaäy :
pB pA BvB2 AvA2
H ZB ZA
2g
Hay :
pB pA
H = Htónh + Hñoäng
vôùi : Htónh = ZB ZA
4
Phaàn i : Chöông 1
Giaûng vieân ÑAËNG QUOÁC DUÕNG
B.vB2 A.vA2
2g
Hñoäng
=
2) Löu löôïng: Q
Löïong chaát loûng chuyeån ñoäng qua MTL trong moät ñôn vò thôøi gian goïi laø löu
löôïng ( coù theå tính ñôn vò theå tích : m3/h, m3/s, l /s, ..., ñôn vò troïng löôïng: N/s,
T/s, ... ):
G = . Q
3) Coâng suaát vaø Hieäu suaát :
Coâng suaát : caàn phaân bieät:
-
Coâng suaát thuûy löïc : Ntl
-
Coâng suaát laøm vieäc : N ( coâng suaát treân truïc )
Ta coù :
Ntl = . Q . H ( w )
: khoái löôïng rieâng cuûa chaát loûng ( N/m3 )
Q: löu löôïng ( m3/s )
H: coät aùp ( m )
Neáu nhö MTL laøm vieäc khoâng coù toån thaát , thì : N = Ntl
>
Nhöng trong thöïc teá thì coù toån thaát, neân : N
Ntl
<
. Ñ/v Bôm : N > Ntl
NTL .Q.H
N
< 1
. Ñ/v Turbin : N < Ntl
N .Ntl . .Q.H
< 1
Hieäu suaát : heä soá ñeå ñaùnh giaù toån thaát naêng löôïng trong quaù trình trao ñoåi
naêng löôïng cuûa MTL vôùi chaát loûng.
Ntl
Ta coù :
- hieäu suaát cuûa bôm :
BÔM
N
N
- hieäu suaát cuûa turbin :
TURBIN
Ntl
*** Toån thaát naêng löôïng trong MTL goàn coù 3 loaïi:
. Toån thaát thuûy löïc (hay toån thaát coät aùp) : H
. Toån thaát ma saùt ( hay toån thaát cô khí ) : C
. Toån thaát löu löôïng ( hay toån thaát do roø ræ ) : Q
Vaäy hieäu suaát MTL ñöôïc xaùc ñònh :
= H.C.Q
5
Phaàn i : Chöông 1
Giaûng vieân ÑAËNG QUOÁC DUÕNG
Caùc thoâng soá cô baûn treân thöôøng coù lieân quan maät thieát vôùi nhau, caùc
quan heä giöõa caùc thoâng soá ñöôïc bieåu dieãn qua caùc ñoà thò goïi laø ñöôøng ñaëc tính
cuûa MTL .
IV. HIEÄN TÖÔÏNG XAÂM THÖÏC TRONG MTL :
1) Moâ taû :
Trong quaù trình laøm vieäc cuûa MTL, ôû moät nhieät ñoä naøo ñoù khi aùp suaát trong
chaát loûng baèng aùp suaát baõo hoøa thì chaát loûng seõ soâi leân taïo nhieàu boït khí trong
doøng chaûy. Caùc boït khí naøy bò doøng chaûy cuoán vaøo nhöõng vuøng coù aùp suaát
cao p > pbh , seõ ngöng tuï laïi ñoät ngoät thaønh nhöõng gioït chaát loûng coù theå tích
raát nhoû hôn nhieàu so vôùi theå tích boït khí. Nhö vaäy trong doøng chaûy hình thaønh
nhöõng khoaûng troáng cuïc boä thu huùt caùc phaàn töû chaát loûng xung quanh xoâ tôùi
vôùi vaän toác raát lôùn, laøm cho aùp suaát taïi ñoù taêng ñoät ngoät leân raát cao (coù theå leân
tôùi haøng traêm, haøng ngaøn aùtmophe). AÙp suaát cuïc boä naøy raát lôùn coù teå laøm roã
beà maët kim loaïi, phaù hoûng caùc boä phaän laøm vieäc cuûa maùy . Hieän töôïng naøy goïi
laø hieän töôïng xaâm thöïc (hay coøn goïi laø hieän töôïng khí thöïc)
.
2) AÛnh höôûng cuûa hieän töôïng xaâm thöïc :
Khi xaûy ra hieän töôïng xaâm thöïc:
. Doøng chaûy trong maùy bò giaùn ñoaïn
. Söï va ñaäp chaát loûng gaây neân nhönõ g tieáng ñoäng baát thöôøng vaø maùy bò
rung ñoäng nhieàu.
. Löu löôïng, coät aùp, vaø hieäu suaát cuûa maùy bò giaûm suùt ñoät ngoät.
Neáu hieän töôïng naøy keùo daøi thì caùc boä phaän cuûa maùy seõ bò phaù hoûng.
3) Bieän phaùp khaéc phuïc:
Ñeå traùnh hieän töôïng xaâm thöïc, caàn phaûi haïïn cheá aùp suaát laøm vieäc cuûa chaát
loûng khoâng ñöôïc baèng vaø nhoû hôn aùp suaát baûo hoøa ( pbh ) cuûa chaát loûng
p pbh
öùng vôùi nhieät ñoä laøm vieäc:
.
6
6 trang
21980
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Thủy lực máy nén - Chương 1: Khái niệm chung về máy thủy lực - Đặng Quốc Dũng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_thuy_luc_may_nen_chuong_1_khai_niem_chung_ve_may_t.pdf
