338-0721/02 – Čerpací technika a potrubí (HGF)
Garantující katedra | Katedra hydromechaniky a hydraulických zařízení | Kredity | 4 |
Garant předmětu | doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D. | Garant verze předmětu | doc. Ing. Sylva Drábková, Ph.D. |
Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | Povinnost | povinný |
Ročník | 2 | Semestr | letní |
| | Jazyk výuky | čeština |
Rok zavedení | 2007/2008 | Rok zrušení | 2020/2021 |
Určeno pro fakulty | HGF | Určeno pro typy studia | bakalářské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Studenti získají znalosti z oblasti hydraulického výpočtu potrubí a návrhu čerpadla pro hydro-dopravní systém. Porozumí principu činnosti hydrostatických a hydrodynamických čerpadel, budou schopni řešit úlohy spojené s výběrem čerpadla, jeho provozem a regulací provozních parametrů čerpacího systému.
Vyučovací metody
Přednášky
Cvičení (v učebně)
Experimentální práce v laboratoři
Anotace
Předmět navazuje na teoretické poznatky z Hydromechaniky. Studenti se seznámí podrobněji s prouděním kapalin v potrubí, se zásadami grafického a početního řešení jednoduchého, složeného potrubí a potrubních sítí. Pozornost je věnována práci čerpadla v hydraulickém systému, určení parametrů čerpání, výběru čerpadla, řízení a regulaci provozu čerpadla. Dále je probírána sací schopnost HD čerpadla, kavitace v čerpadle, základní konstrukční typy čerpadel, jejich vlastnosti, oblast použití, včetně hlavních zásad návrhu čerpacích stanic.
Výpočtová část navazuje na probranou látku, je realizována v programu EXCEL.
Součástí cvičení je i laboratorní měření charakteristiky jednoho čerpadla a
dvou čerpadel stejného typu při paralelním a sériovém řazení.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
E-learning
Další požadavky na studenta
ne .
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Obsah přednášek:
1 Ustálené proudění kapalin v potrubí, tlakové ztráty, charakteristika potrubí
při laminárním a turbulentním proudění, hydraulický ráz .
2 Charakteristika potrubí spojených sériově a paralelně, potrubí s odběrem,
gravitační potrubí, základy grafického řešení.
3 Čerpací systém, jeho uspořádání, parametry čerpání, provozní bod čerpacího
systému, určení skutečné měrné energie čerpadla ne základě energetické bilance
čerpacího systému
4 Rozdělení čerpadel, princip činnosti HS a HD strojů, charakteristické
vlastnosti, oblast použití.
5 Hydrostatická čerpadla, parametry, základní typy, charakteristiky.
6 Hydrodynamická čerpadla, základní typy, charakteristiky, typy oběžného kola.
7 Kinematické poměry v oběžném kole, rychlostní trojúhelníky, Eulerova
čerpadlová rovnice, teoretická a skutečná měrná energie čerpadla.
8 Určení měrné energie čerpadla měřením v charakteristických průřezech čerpadla
(schéma, princip měření, měřené veličiny, výpočet měrné energie,
charakteristika).
9 Hydrodynamická podobnost, podmínky HD podobnosti, rychloběžnost, specifické
otáčky, význam, typizace.
10 Kavitace v čerpadle, kavitační charakteristiky, určení geodetické sací výšky.
11 Regulace parametrů čerpacího systému (škrcením na výtlaku, změnou otáček,
natáčením lopatek, paralelní a sériovou spoluprací čerpadel)
12 Základní konstrukce čerpadel: jednostupňové čerpadlo, vícestupňové čerpadlo,
dvouproudé, tvary oběžných kol, spirála, rozvaděč.
13 Čerpací stanice, zásady návrhu, základní typy čerpacích stanic
14 Porubní sítě, analýza průtoku ve větevných a okruhových sítích.
Program cvičení a seminářů + individuální práce studentů
1 Charakteristika potrubí při laminárním a turbulentním proudění,
charakteristiky při paralelním a sériovém řazení potrubí,
2 Charakteristika hydrodynamického čerpadla, charakteristiky při
paralelním a sériovém řazení čerpadel
3 Laboratorní měření - ztráta třením a charakteristika čerpadla,
vyhodnocení naměřených dat
4 Pracovní bod čerpacího systému, regulace parametrů čerpacího.systému
5 Výběr čerpadla pro zadané parametry, výpočet sací výšky čerpadla
6 Dimenzování větevné vodovodní sítě
7 Dimenzování okruhové vodovodní sítě
Seznam otázek ke zkoušce
1.Čerpací systém, schéma, popis, parametry ČS, požadavky na měrnou energii
čerpadla z hlediska hydro-dopravního systému, pracovní bod systému
2.Hydraulické ztráty při proudění vazké kapaliny, charakteristika potrubí při
laminárním a turbulentním proudění, charakteristika potrubí při sériovém a
paralelním řazení dvou úseků
3.Určení měrné energie čerpadla měřením v charakteristických průřezech čerpadla
(schéma, princip měření, měřené veličiny, výpočet měrné energie)
4.Rozdělení čerpadel, princip činnosti HS a HD strojů, charakteristické
vlastnosti, oblast použití
5.Pístové čerpadlo, popis činnosti, definice základních parametrů,
charakteristiky
6.Hydrodynamické čerpadlo, popis principu činnosti, definice základních
parametrů, charakteristiky
7.Kinematické poměry v oběžném kole, rychlostní trojúhelníky, Eulerova
čerpadlová rovnice, význam složek cm a cu
8.Teoretická charakteristika čerpadla pro nekonečný počet lopatek, vliv
výstupního úhlu lopatky
9.Skutečná charakteristika čerpadla, typické charakteristiky pro HD čerpadlo s
radiálním, diagonálním a axiálním oběžným kolem
10.Charakteristika čerpadel při sériovém a paralelním řazení, pracovní bod,
účinnost čerpání
11.Hydrodynamická podobnost, podmínky HD podobnosti, kritéria Eu a Sh
12.Součinitel rychloběžnosti, měrné specifické otáčky, objemové otáčky.
Přepočtové vztahy, význam
13.Přepočet charakteristik při změně provozních podmínek: práce čerpadla při
různých otáčkách, afinní body
14.Modelování, přepočet z modelu na dílo, význam
15.Typizace, pracovní oblast jednoho čerpadla, oblastní diagram,
16.Zkoušení čerpadel, ověření garantovaných parametrů čerpadla, kavitační
zkouška
17.Změna charakteristiky čerpadla natáčením lopatek
18.Kavitace, kavitační charakteristiky, NPSH, Thomův kavitační součinitel,
19.Sací schopnost čerpadla, určení dovolené geodetické sací výšky čerpadla,
umístění čerpadla vzhledem k hladině v sací jímce
20.Regulace parametrů čerpacího systému (škrcením na výtlaku, změnou otáček,
natáčením lopatek)
21.Základní konstrukce čerpadel: jednostupňové čerpadlo, vícestupňové čerpadlo,
dvouproudé, tvary oběžných kol, spirála, rozvaděč.
22.Čerpací stanice
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky