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
3688
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
236
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
5360
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
236
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
3688
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
190
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
3688
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
1522
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
5108
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
3214
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
1522
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
5165
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
5108
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
745
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: нет зарегистрированных пользователей


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