2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Насос: отношение напора к расходу
Сообщение12.10.2018, 14:11 


12/10/18
1
Здравствуйте! Объясните пожалуйста почему при увеличении расхода - уменьшается напор.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение12.10.2018, 14:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
3828
ФТИ им. Иоффе СПб
blacklist002 в сообщении #1345752 писал(а):
почему при увеличении расхода - уменьшается напор.
Напор это давление. Когда вода течет по трубе возникают силы трения, увеличивающиеся с увеличением скорости потока. Что бы продвинуть по трубе "кусок воды" надо совершить работу против сил трения. Эту работу совершает давление. В результате давление убывает вдоль потока текущей жидкости, причем чем больше трение (скорость жидкости), тем быстрее.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение12.10.2018, 19:47 
Аватара пользователя


02/01/14
247
amon в сообщении #1345758 писал(а):
Что бы продвинуть по трубе "кусок воды" надо совершить работу против сил трения.
А теперь, пожалуйста, про случай, когда сил трения нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение12.10.2018, 19:49 
Заслуженный участник


06/07/11
5570
кран.набрать.грамота
zvm
А теперь, пожалуйста, собственные попытки решения. И задачу сформулируйте более внятно, а то я, например, вообще не понял, что вы спросить пытаетесь.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение12.10.2018, 20:05 
Аватара пользователя


02/01/14
247
rockclimber в сообщении #1345822 писал(а):
zvm
А теперь, пожалуйста, собственные попытки решения.
Попытки решения чего?
rockclimber в сообщении #1345822 писал(а):
zvm
И задачу сформулируйте более внятно, а то я, например, вообще не понял, что вы спросить пытаетесь.
Как можно сформулировать задачу более внятно, когда я вообще никакой задачи не формулировал? И ни одного вопроса я не задавал. Просто предложил ответившему рассказать про течение жидкости без трения.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение12.10.2018, 20:45 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
3828
ФТИ им. Иоффе СПб
zvm в сообщении #1345824 писал(а):
Просто предложил ответившему рассказать про течение жидкости без трения.
Всю гидродинамику рассказывать или только избранные места? Если серьезно, то если трения нет, то и вопроса ТС тоже нет. При нулевом напоре (разности давлений на концах трубы) возможен любой расход.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение13.10.2018, 12:43 


13/04/18
253
amon в сообщении #1345758 писал(а):
blacklist002 в сообщении #1345752 писал(а):
почему при увеличении расхода - уменьшается напор.
Напор это давление. Когда вода течет по трубе возникают силы трения, увеличивающиеся с увеличением скорости потока. Что бы продвинуть по трубе "кусок воды" надо совершить работу против сил трения. Эту работу совершает давление. В результате давление убывает вдоль потока текущей жидкости, причем чем больше трение (скорость жидкости), тем быстрее.


Интересно, давление вдоль трубы уменьшается при течении жидкости, а расход воды при этом меняется в каждом сечении? Т.е. энергия потока уменьшается, скорость ведь тоже должна уменьшаться, тогда и расход уменьшается жидкости вдоль трубы, но такого не происходит, почему? Вот этого вообще не понимаю. К тому же, насос восполняет потерю давления только после прохода жидкость через насос.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение14.10.2018, 01:29 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


04/09/14
3828
ФТИ им. Иоффе СПб
Vladimirkey в сообщении #1345896 писал(а):
Интересно, давление вдоль трубы уменьшается при течении жидкости, а расход воды при этом меняется в каждом сечении?
Нет. Едет у Вас автомобиль по дороге. Дорога не идеальная, есть всякие ухабы (силы трения). Если двигатель выключить, то автомобиль остановится. Что бы автомобиль двигался с постоянной скоростью надо что бы двигатель работал и работа, совершаемая двигателем, в точности компенсировала работу сил трения. Теперь вместо автомобиля вода. Что бы протолкнуть через трубу "кусок воды" длиной $1$ неважно кто на длину $L$ надо совершить работу $A=F_\text{трения}L.$ Единственный источник работы в трубе - давление воды. Сила, действующая на наш "кусок воды" равна разности давления выше по течению и давления ниже по течению, умноженной на площадь сечения трубы: $F_p=(P_2-P_1)S,$ Если этой разницы давлений не будет, то не будет силы, преодолевающей силу трения, и вода не потечет. Приравнивая работу сил трения и сил давления получим $(P_2-P_1)SL=F_\text{трения}L,$ откуда изменение давления на единицу длины трубы, необходимое для того, что бы вода текла с постоянной скоростью (постоянный расход) будет
$\Delta P=\frac{F_\text{трения}}{S}$
Поскольку $F_\text{трения}$ зависит от скорости (растет с увеличением), то и изменение давления на единицу длины трубы тоже увеличивается с ростом расхода воды.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение14.10.2018, 03:35 


07/10/15
1928
blacklist002 в сообщении #1345752 писал(а):
Объясните пожалуйста почему при увеличении расхода - уменьшается напор


Мощность насоса:

$W=S\cdot\upsilon P$,
$P$ - давление (напор), $S$ - сечение трубы, $\upsilon$ - скорость потока.

Видно, что при постоянной мощности, если расход $S\cdot\upsilon $ увеличивается, то напор обязательно должен уменьшиться и наоборот (это всё без учёта трения).

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение14.10.2018, 11:54 


27/08/16
5746
blacklist002 в сообщении #1345752 писал(а):
Здравствуйте! Объясните пожалуйста почему при увеличении расхода - уменьшается напор.
Смотря какой напор. Уточните условия задачи, чтобы отвечающие тут зря не фантазировали.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение15.10.2018, 05:54 


23/01/07
3224
Новосибирск
Vladimirkey в сообщении #1345896 писал(а):
Интересно, давление вдоль трубы уменьшается при течении жидкости, а расход воды при этом меняется в каждом сечении? Т.е. энергия потока уменьшается, скорость ведь тоже должна уменьшаться, тогда и расход уменьшается жидкости вдоль трубы, но такого не происходит, почему? Вот этого вообще не понимаю. К тому же, насос восполняет потерю давления только после прохода жидкость через насос.

Расход воды в трубе не меняется. Вам надо познакомиться с законом Бернулли в отношении статического давления (напора).

Это, что касается течения в трубе с постоянным расходом. В общем случае Ваш первый вопрос вообще не верный:
blacklist002 в сообщении #1345752 писал(а):
Объясните пожалуйста почему при увеличении расхода - уменьшается напор.

При увеличении расхода напор увеличивается, причем квадратично.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение15.10.2018, 15:13 


07/10/15
1928
Тут могут быть разные ситуации. Одно дело, когда насос работает в стационарных условиях и мощность увеличивают, тогда да, увеличиваются как расход, так и напор. Другое дело, когда насос с постоянной мощностью накачивает ёмкость. Уровень жидкости повышается, соответственно, увеличивается и напор, а расход, при этом, неизбежно уменьшится. Тоже самое можно наблюдать, если поставить на выходе манометр, а после него, регулировочный вентиль. Закрывая вентиль, можно уменьшать расход, но, давление в выпускной камере будет увеличиваться.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение15.10.2018, 22:34 
Заслуженный участник


07/07/09
5213
Может быть такая ситуация. Насос не центробежный, а поршневой с мощным мотором, каждую секунду выдаёт литр воды.
Тут расход будет постоянный, независимо от трубы, а если не успеет пропустить её разорвет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение15.10.2018, 23:31 


27/08/16
5746
Кстати, у ТС на форуме всего один пост, первый в этом треде и единственный.

 Профиль  
                  
 
 Re: Насос: отношение напора к расходу
Сообщение27.10.2018, 21:30 


24/01/09
792
Украина, Днепропетровск
Xey в сообщении #1346542 писал(а):
Может быть такая ситуация. Насос не центробежный, а поршневой с мощным мотором

Вообще, у некоторых центробежных напор может расти в некотором диапазоне расхода

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 15 ] 

Модераторы: profrotter, Парджеттер, photon, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: Parkhomuk


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group