Давление в расширительном бачке водоснабжения
Автор Петр Андреевич На чтение 4 мин. Просмотров 5.7k. Обновлено
Автономность – обязательная характеристика современных отопительных систем и водоснабжения. Чтобы участие домовладельца было минимальным, и не нужно было постоянно отслеживать работу отопления, устанавливают гидробак. А для этого величина давления в расширительном бачке водоснабжения должна быть оптимальной. Только так система работает бесперебойно, и не требует лишнего обслуживания.
Характеристика закрытых расширительных баков
Главная задача расширительных бачков – поддерживать давление в заданных пределах.
Используются герметичные емкости из металла, в которых находится запас теплоносителя на случай температурного сжатия жидкости. Так решается проблема завоздушивания трубопровода. Если теплоноситель, расширяясь при нагревании, создает слишком большое давление, гидробак компенсирует перепад.
Несмотря на кажущуюся простоту конструкции, расширительные бачки отличаются друг от друга, и различные модели имеют разные эксплуатационные параметры. Конструктивно различаются следующие типы гидробаков:
- Резервуары, предусматривающие замену груши.
- Баки со стационарно установленной мембраной.
- Емкости, не имеющие в конструкции мембраны.
В первом случае груша выполняет функцию мембраны. Именно в нее закачивается воздух, который меняет объем рабочей камеры при термическом увеличении объема жидкости в системе. Давление воздуха в расширительном баке должно быть таким, чтобы выдавливать воду в трубы при падении температуры в радиаторах.
Настройка давления бака в системе водоснабжения
Изначально на момент продажи в гидробаках для водопроводных систем в камере гидробака имеется стандартное давление в 1,5 бар. В инструкции по применению указывается допустимый диапазон, за который не рекомендуются выходить, особенно в сторону увеличения.
Чтобы правильно установить оптимальный режим для гидробака, за основу берут следующие рекомендации:
- Регулировку давления воздуха в расширительном баке выполняют после отключения энергоснабжения.
- Вентили должны быть перекрыты. Воду сливают, оставляя емкость пустой.
- Фиксируют давление воздуха в расширительном баке при помощи манометра.
- В случае несоответствия воздух накачивается либо стравливается до достижения показателей, установленных производителем.
При производстве гидробаков вместо воздуха используют инертные газы, чтобы исключить появление очагов коррозии. При регулировке вручную давление делают на 10% ниже, чем того требует производитель.
Следует помнить, что после включения насоса рабочая камера гидробака наполнится водой, а уже потом достигнет потребителя. Если давление воздуха падает, напор нестабильный. А когда оборудование работает в штатном режиме, он постоянен, и не меняется в процессе пользования системой.
Регулировка гидробака в обвязке водонагревателя
Здесь есть одна особенность. Такие гидробаки должны иметь рабочее давление воздуха чуть выше, а именно, на 0,2 бар выше, чем написано в инструкции.
Так, если насос выдает 3,5 бар, гидробак настраивается на 3,7 бар. Первая проверка работоспособности и настройка выполняется перед запуском системы, пока емкость не заполнена теплоносителем.
Отсутствие жидкости в камере – нормальный режим работы.
А заполняется она только когда вода в трубах нагревается. Нехватка давления воздуха в расширительном баке приводит к тому, что теплоноситель заполняет резервуар, что является нарушением эксплуатационных требований. В этом случае необходимо отключить и спустить систему, а затем настроить гидробак заново.
Гидробак открытого типа
Такие конструкции считаются устаревшими, так как не обеспечивают абсолютной автономности, и может лишь увеличить период между обслуживанием. Разогретая жидкость испаряется, и ее нехватку нужно ликвидировать, периодически подливая теплоноситель, восполняя его объем. Никаких диафрагм и груш не используется. Давление в системе появляется за счет того, что открытый гидробак монтируется на возвышенности (на чердаке, под потолком и т.д.).
Естественно, никакого давления воздуха в расширительном баке открытого типа нет. При расчете учитывают, что один метр водяного столба создает давление в 0,1 атмосфер. Однако есть способ автоматизировать добор воды.
Для этого устанавливается поплавок, который при опускании открывает кран, а после наполнения резервуара поднимается, и перекрывает доступ воды в бак. Но в данном случае все равно нужно контролировать работу системы.
Правила обслуживания гидробака
Суть ревизии заключена в проверке давления в воздушной камере. Манометр должен быть исправен, и иметь точность измерения 0,1 бар. Можно пользоваться автомобильным прибором для проверки давления в шинах. Удобно, когда шкала содержит градацию и в атмосферах. Тогда не придется производить перерасчет, если в инструкции указано давление в других единицах.
Если в результате накачивания давление воздуха в расширительном баке не поднимется, это может свидетельствовать о том, что груша или мембрана вышла из строя, и требует замены. В процессе осмотра проверяют ниппель и клапаны. Они должны быть герметичны.
Полезно4Бесполезно2Важно, чтобы это оснащение выдерживало установленные заводом-изготовителем параметры. Проверять прочность не стоит, но после накачки воздух должен оставаться в газовой камере долгое время.
Какое давление в гидроаккумуляторе 50 литров джилекс
Для того чтобы насос не включался каждый раз как в доме открывается кран, в систему устанавливают гидроаккумулятор. В нем содержится некоторый объем воды, достаточный для небольшого расхода. Это позволяет практически избавиться от кратковременных включений насоса. Установка гидроаккумулятора щатея несложная, но потребуется еще некоторое количество устройств — как минимум — реле давления, а еще желательно наличие манометра и воздухоотводчика.
Функции, назначение, виды
В системе водоснабжения частного дома без гидроаккумулятора насос включается всякий раз как где-то идет расход воды. Эти частые включения приводят к износу оборудования. Причем не только насоса, но и всей системы в целом. Ведь каждый раз происходит скачкообразное повышение давления, а это — гидроудар. Чтобы уменьшить количество включения насоса и сгладить гидроудары используют гидроаккумулятор. Это же устройство называют расширительный или мембранный бак, гидробак.
Назначение
Одну из функций гидроаккумуляторов — сглаживать гидроудары мы выяснили. Но есть и другие:
- Уменьшение количества включений насоса. В резервуаре есть некоторое количество воды. При небольшом расходе — помыть руки, умяться — вода течет из бака, насос не включается. Он включиться только тогда, когда ее останется совсем немного.
- Поддержание стабильного давления. Для этой функции необходим еще один элемент — реле давления воды, но давление они поддерживают в требуемых рамках.
- Создать небольшой запас воды на случай отсутствия электроэнергии.
Не удивительно, что в большинстве систем частного водоснабжения данное устройство присутствует — плюсов от его использования много.
Гидроаккумулятор — это бак из листового металла поделенный на две части эластичной мембраной. Мембрана бывает двух видов — диафрагмы и баллона (груши). Диафрагма крепится поперек бака, баллон в виде груши закрепляют на входе вокруг входного патрубка.
По назначению они бывают трех видов:
- для холодной воды;
- для горячей воды;
- для систем отопления.
Гидробаки для отопления выкрашены в красный цвет, баки для водопровода окрашены в синий. Расширительные баки для отопления имеют обычно меньшие размеры и более низкую цену. Это связано с материалом мембраны — для водоснабжения она должна быть нейтральной, ведь вода в трубопроводе питьевая.
По типу расположения гидроаккумуляторы бывают горизонтальные и вертикальные. Вертикальные снабжены ножками, некоторые модели имеют пластины для навешивания на стену. Именно вытянутые вверх модели чаще используют при самостоятельном создании систем водопровода частного дома — они занимают меньше места. Подключение гидроаккумулятора такого типа стандартное — через вывод размером в 1 дюйм.
Горизонтальными моделями обычно комплектуют насосные станции с насосами поверхностного типа. Тогда насос располагают сверху емкости. Получается компактно.
Принцип работы
Радиальные мембраны (в виде тарелки) используются в основном в гироаккумуляторах для систем отопления. Для водоснабжения в основном внутри устанавливают резиновую грушу.
Как работает такая система? Пока внутри есть только воздух, давление внутри штатное — то, которое выставлено на заводе (1,5 атм) или которое вы выставили сами. Включается насос, начинает закачивать в бак воду, груша начинает увеличиваться в размерах. Вода постепенно заполняет все больший объем, все больше сжимая воздух, который находится между стенкой бака и мембраной. При достижении некоторого давления (обычно для одноэтажных домов это 2,8 — 3 атм) насос отключается, давление в системе стабилизируется. При открытии крана или другом расходе воды, она поступает из гидроаккумулятора. Течет она до тех пор, пока в баке давление не упадет ниже определенной отметки (обычно около 1,6-1,8 атм). После чего насос включается, цикл повторяется снова.
Если расход идет большой и постоянный — набираете ванную, например, — насос качает воду транзитом, не закачивая ее в бак. Бак начинает набираться после того, как закрыты все краны.
За включение и отключение насоса при определенном давлении отвечает реле давления воды.
В большинстве схем обвязки гидроаккумулятора это устройство присутствует — такая система работает в оптимальном режиме. Подключение гидроаккумулятора рассмотрим чуть ниже, а пока поговорим о самом баке и его параметрах.
Баки большого объема
Внутреннее строение гидроаккумуляторов объемом от 100 литров и выше немного отличается. Отличается груша — она крепится к корпусу и вверху и внизу. При таком строении появляется возможность бороться с воздухом, который присутствует в воде. Для этого в верхней части имеется выход, в который можно подключить клапан для автоматического сброса воздуха.
Как выбрать объем бака
Объем бака выбираете произвольно. Никаких требований или ограничений нет. Чем больше объем бака, тем больший запас воды у вас будет на случай отключения и тем реже будет включаться насос.
При выборе объема стоит помнить, что тот объем, который стоит в паспорте — это размер всей емкости. Воды в ней будет почти в половину меньше. Второе что надо иметь в виду — это габаритные размеры емкости.
Бак на 100 литров это приличная такая бочка — около 850 мм высотой и 450 мм в диаметре. Для нее и обвязки надо будет где-то найти место. Где-то — это в помещении, куда приходит труба от насоса. Там обычно и устанавливают все оборудование.
Если чтобы выбрать объем гидроаккумулятора вам требуются хоть какие-то ориентиры, посчитайте средний расход с каждой точки водоразбора (есть специальные таблицы или можно посмотреть в паспорте к бытовой технике). Все эти данные суммируйте. Получите возможный расход в том случае, если все потребители будут одновременно работать. Потом прикиньте, сколько и каких одновременно устройств может работать, посчитайте сколько в этом случае за минуту уйдет воды. Скорее всего к этому времени вы уже придете к какому-то решению.
Чтобы было немного проще, скажем, что объема гидробака в 25 литров хватает на обеспечение нужд двух человек. Он обеспечит нормальное функционирование совсем небольшой системы: кран, унитаз, мойка и небольшой водонагреватель. При наличии другой бытовой техники емкость надо увеличивать.
Хорошая новость в том, что если вы решите, что имеющегося резервуара вам недостаточно, можно всегда установить дополнительный.
Каким должно быть давление в гидроаккумуляторе
В одной части гидроаккмулятора находится сжатый воздух, во вторую закачивается вода. Воздух в баке находится под давлением — заводские настройки — 1,5 атм. Это давление не зависит от объема — и на баке емкостью 24 литра и в 150 литров оно одинаковое. Больше-меньше может быть предельно допустимое максимальное давление, но оно зависит не от объема, а от мембраны и указывается в технических характеристиках.
Предварительная проверка и коррекция давления
Перед подключением гидроаккумулятора в систему желательно давление в нем проверить. От этого показателя зависят настройки реле давления, а при транспортировке и хранении давление могло упасть, так что контроль очень желателен. Контролировать давление в гиробаке можно при помощи манометра, подключенного к специальному входу в верхней части бака (емкость от 100 литров и больше) или установленного в нижней его части как одну из деталей обвязки.
Временно, для контроля, можно подключить автомобильный манометр. Погрешность у него обычно невелика и работать им удобно. Если такого нет, можно использовать штатный для водопроводов, но они обычно точностью не отличаются.
При необходимости давление в гидроаккумуляторе можно увеличить или уменьшить. Для этого есть ниппель в верхней части бака. Через ниппель подключается автомобильный или велосипедный насос и при необходимости давление увеличивается. Если же его надо стравить, каким-то тонким предметом отгибают клапан ниппеля, выпуская воздух.
Какое давление воздуха должно быть
Так таким же должно быть давление в гидроаккумуляторе? Для нормальной работы бытовой техники необходимо давление 1,4-2,8 атм. Чтобы мембрана бака не рвалась, давление в системе должно быть чуть больше давления бака — на 0,1-0,2 атм. Если в баке давление 1,5 атм, то давление в системе не должно быть ниже чем 1,6 атм. Это значение и выставляют на реле давления воды, которое работает в паре с гидроаккумулятором.
Это оптимальные настройки для небольшого одноэтажного дома.
Если дом двухэтажный, придется давление повышать. Есть формула расчета давления в гидробаке:
Vатм.=(Hmax+6)/10
Где Hmax — высота наивысшей точки водоразбора. Чаще всего это душ. Измеряете (высчитываете) на какой высоте относительно гидроаккумулятора находится его лейка, подставляете в формулу, получаете давление, которое должно быть в баке.
Если в доме установлена джакузи, все сложнее. Придется подбирать опытным путем — меняя настройки реле и наблюдая за работой точек водоразбора и бытовой техники. Но при этом рабочее давление не должно быть больше максимально допустимого для другой бытовой техники и сантехнических приборов (указывается в технических характеристиках).
Как выбрать
Основной рабочий орган гидробака — мембрана. От качества материала зависит срок ее службы. Лучшими на сегодня являются мембраны из изобутированной резины (ее еще называют пищевой). Материал корпуса имеет значение толкьо в баках мембранного типа.
В тех, в которых установлена «груша» вода контактирует только с резиной и материал корпуса значения не имеет.
Что действительно важно в баках с «грушами» — это флане
Гидроаккумулятор для систем водоснабжения | Устройство
Гидроаккумулятор для систем водоснабжения устройство и принцип работы описан во многих обзорах на просторах интернета. Мы попытаемся собрать в одном месте все частые вопросы и конечно дадим на них ответы. Тем более что сегодня, гидроаккумулятор для систем водоснабжения можно встретить практически в любом месте, где подача воды осуществляется в автоматическом режиме.
Бурный рост обеспечения водой индивидуальных строений в последние годы, был обусловлен доступной стоимостью насосного оборудования. Всевозможные скважинные, глубинные и поверхностные насосы заполнили скважины, подвалы и прочие, специально отведенные места. Но с приходом вроде бы понятного устройства, такого как насос, в наши дома въехал еще один сосед – гидроаккумулятор для систем водоснабжения.
Давайте поближе рассмотрим техническое оснащение и принцип работы гидроаккумулятора. Уточним его главное назначение, узнаем, как правильно монтировать гидробак и найдем ответы на вопросы связанные с возможными неисправностями при эксплуатации. А также научимся выбирать необходимый гидроаккумулятор по объему, в зависимости от наших потребностей, а поняв принцип действия гидроаккумулятора, станем более уважительно, относится к нашему новому соседу.
Гидроаккумулятор для систем водоснабжения устройство и принцип работы
Принцип действия гидроаккумулятора прост. Представьте себе шарик, вставленный в бутылку. А теперь будем наливать в него воду. Не трудно догадаться, что под давлением, наш воздушный шарик немного начнет расти. Если мы быстро закроем крышкой бутылку, то шарик так и останется деформированным. Что же произойдет, если мы сделаем шилом дырку в пробке? Правильно, вода под давлением шарика, стремительно потечет как из детской “сикалки”. Более наглядно это видно на картинке:
Точно также работает гидроаккумулятор для систем водоснабжения, только для большего давления, емкость бака подкачивают насосом через золотник, заставляя “шарик” сдуваться еще быстрее.
Основное назначение данного устройства – аккумулировать воду и автоматически, под давлением подавать её потребителю, без включения насосного агрегата. Благодаря мембране, вода по водопроводу, после открытия крана устремляется наружу. Другими словами, надувной шарик, в нашем случае – мембрана, сдуваясь, выдавливает накопленную воду из емкости бака.
Кроме своего прямого назначения – накапливать воду под давлением, гидроаккумулятор выполняет еще две важные функции. Одна из них, обеспечить сохранность насоса, а
Что такое гидравлический насос?
Насос — это любое устройство, которое используется для перекачки газов или жидкостей, обычно с низкого места на более высокое. Для работы многих насосов требуется внешний источник питания, но для гидравлических насосов внешний источник питания не требуется. В гидравлическом насосе вода или другая жидкость заставляют работать саму себя. Другими словами, кинетическая энергия воды — это мощность, приводящая в действие гидравлический насос.
При работе этого типа насоса часть воды поднимается до точки выше, чем исходная точка подачи воды.Кроме того, вода, выходящая из насоса, движется с другой скоростью, чем поступающая вода. Это происходит в результате явления, называемого давлением застоя. Давление застоя основано на принципе Бернулли, который гласит, что увеличение скорости жидкости происходит одновременно с уменьшением давления жидкости. На этом принципе основана работа гидронасоса.
Простой гидравлический насос начинается с трубы, по которой вода поступает из источника.
В самом конце трубы находится клапан, называемый сливным клапаном. Под давлением сливной клапан закрывается, поддерживая давление воды на другой клапан, расположенный дальше назад, называемый обратным клапаном подачи. Этот клапан приводит к выпускной или напорной трубе. Когда давление воды в подающем трубопроводе падает, то закрывает клапан проверки доставки, позволяя давление, чтобы построить против клапана отходов еще раз.
Этот цикл обычно повторяется каждые 1-2 секунды.Процесс более эффективным путем добавления устройства, называемого сосуд высокого давления между обратным клапаном и доставки на выходе из подающей трубы. Сосуд под давлением — это небольшой металлический резервуар, в котором находится часть воздуха. Воздух действует как амортизатор при резких изменениях давления внутри насоса, а также помогает продлить срок службы самого насоса.
Гидравлический насос использовался веками, но начал терять популярность, когда электричество и электронасосы стали широко доступны.Однако в последнее время возобновился интерес к гидравлическому насосу как к способу доставки чистой воды в сельские районы развивающихся стран. Гидравлические насосы достаточно просты, чтобы их обслуживали даже самые отдаленные деревни. Они также обеспечивают то преимущество, что они поднимают глубинные источники подземных вод, которые с меньшей вероятностью могут быть загрязнены. Санитарные условия и доступность воды — постоянная проблема в развивающихся странах, и гидравлический насос помогает решить обе эти проблемы.
Важность компенсации давления
Когда я был падаваном, изучающим гидравлику, мне было трудно понять концепцию компенсации давления.
Для общей компенсации давления он описывает компонент, который регулирует отверстие для поддержания потока независимо от перепада давления. Наиболее распространенным компонентом с этой возможностью является регулирование расхода с компенсацией давления.
При регулировании расхода с компенсацией давления в клапан встроен гидростат, который является элементом, измеряющим падение давления на измерительной части регулятора расхода.Это может быть игольчатый клапан или другое регулируемое отверстие. Гидростат измеряет давление до и после отверстия и работает для поддержания заданного перепада.
Понимая падение давления, вы знаете, как соотносятся давления на входе и выходе. Например, если у вас есть 10 галлонов в минуту, поступающих в одно из двух идентичных фиксированных отверстий, подключенных параллельно, то одно с более низким давлением на выходе будет тем, которое течет больше.
Падение давления — это энергия, используемая (или теряемая) для проталкивания жидкости через сужение, и чем выше падение давления, тем выше расход.Если давление на входе составляет 3000 фунтов на квадратный дюйм, а давление на выходе составляет 500 фунтов на квадратный дюйм, в этом примере будет течь больше, чем при давлении на выходе 2900 фунтов на квадратный дюйм во втором отверстии.
В двух моих примерах одно отверстие имеет перепад давления 2500 фунтов на квадратный дюйм для создания потока, а другое отверстие имеет перепад давления всего 100 фунтов на квадратный дюйм для создания потока, который едва ли допускает утечку. Добавление гидростата (компенсатора давления) к обоим из этих отверстий обеспечит постоянный поток в зависимости от настройки или размера отверстия, а не давления на входе регулятора потока.
Компенсатор на иллюстрации показывает, как измеряется давление перед отверстием (в данном случае внутри гидростата), а затем после отверстия. Разница между двумя измеренными точками — это падение давления, и компенсатор будет пытаться поддерживать конкретное падение давления в зависимости от силы пружины, удерживающей компенсатор в открытом состоянии.
По мере увеличения перепада давления гидравлическое давление на левой стороне гидростата начинает толкать гидростат в закрытие, уменьшая поток, доступный для регулируемого отверстия, что снижает как падение давления, так и расход на отверстии.
Если давление за диафрагмой увеличивается (скажем, из-за нагрузки), то падение давления уменьшается, как и расход. Но затем гидравлическое давление, подаваемое в гидростат после отверстия, толкает гидростат еще больше, что увеличивает поток к отверстию. Это еще раз увеличивает перепад давления, что увеличивает расход.
Гидростат будет уравновешивать постоянно повышающийся и понижающийся перепад давления, помогая отверстию поддерживать точное падение давления независимо от давления, вызванного нагрузкой.Расход будет зависеть от перепада давления, создаваемого давлением пружины гидростата, и не будет изменяться из-за несоответствия давления на входе и выходе.
Это простой пример компенсации давления, но он показывает, насколько важно понимать падение давления.
Понимание перепада давления, вероятно, является наиболее важным фундаментальным знанием, необходимым для овладения гидравликой, поэтому, если вы новичок в гидравлике, вам следует проводить здесь большую часть своего времени.
Гидравлический прыжок — Типы и характеристики гидравлического прыжка
Что такое гидравлический прыжок?
Гидравлический скачок — это скачок или стоячая волна, образующаяся при изменении глубины потока воды из сверхкритического в докритическое состояние.
Когда уклон открытого канала уменьшается от крутого до умеренного, глубина потока воды увеличивается до критической глубины, и в какой-то момент возникает неустойчивость потока. Поток становится турбулентным до тех пор, пока ниже по потоку не будет достигнута новая нормальная глубина.Это называется гидравлическим прыжком.
Определение разной глубины потока в открытом канале:
Требуется понять, что такое разные глубины потока, чтобы понять определение гидравлического прыжка.
Глубина потока:
Глубина потока — это глубина, на которой вода течет над уровнем земли в открытом канале.
Критическая глубина:
Критическая глубина открытого канала — это минимальная глубина воды над уровнем земли, при которой скорость потока очень высока, а течение имеет большую турбулентность.Скорость воды на этой глубине называется критической скоростью.
Сверхкритическая глубина:
Сверхкритическая глубина — это глубина воды, которая меньше критической глубины, и она представляет собой очень тяжелую и сверхкритическую ситуацию для основных потоков, происходящих в плотинах, плотинах и многих ирригационных сооружениях. Скорость воды на этой глубине больше критической. Течение в этой области называется сверхкритическим.
Докритическая глубина:
Докритическая глубина — это глубина, превышающая критическую.Скорость воды на этой глубине меньше критической. Течение в этой области называется докритическим.
Основные характеристики гидравлического прыжка:
1. Скачок неустойчивый, неравномерный
2. В зависимости от направления ветра и сильного ветра он меняет свои свойства и иногда может быть неустойчивым и волнистым.
Использование гидравлического прыжка:
Гидравлический скачок обязательно образуется для уменьшения энергии воды, когда сток падает в водосброс.Становится необходимым уменьшить его энергию и поддерживать стабильные скорости, это явление называется диссипацией энергии в гидротехнических сооружениях.
Типы гидравлических прыжков — на основе числа Фруда:
В основном гидравлический скачок возникает во многих типах в зависимости от топографических особенностей и шероховатости поверхности слоя, а также многих других естественных взаимосвязей. Этот тип гидравлического прыжка, вероятно, можно выразить на основе числа Фруда:
.1. Необычный гидравлический прыжок — число Фруда (от 1 до 3):
Нерегулярный прыжок нерегулярный, неправильно сформированный, и в частицах воды есть определенные завихрения.
2. Слабый прыжок — число Фруда (от 3 до 6)
Слабый скачок имеет место, когда скорость в воде очень низкая, и частицы воды не могут быть стабильными и текут по-разному.
3. Качающийся гидравлический прыжок — число Фруда (6-20)
Осциллирующий скачок образуется, когда колеблющаяся струя входит в сверхкритическое состояние, и там количество частиц начинает колебаться по часовой стрелке или против часовой стрелки, образуя более слабые приливы или волны на верхней поверхности.Также поток зависит от сильного потока воздуха в одном направлении.
4. Устойчивый гидравлический прыжок — число Фруда (от 20 до 80)
При устойчивом прыжке поверхность слоя довольно шероховатая, поэтому частицы начинают стремиться в одном направлении с большой скоростью и турбулентностью, потери на трение больше в этом типе прыжка.
5. Сильный гидравлический прыжок — число Фруда (больше 80)
Сильный прыжок — это идеальный прыжок, образующийся, когда потери на трение больше, давление воздуха одинаковое, а скорость очень высока, поэтому потери имеют место.
Вода меняет свое состояние с суперкритического на докритическое на очень короткой длине по сравнению со всеми другими типами гидравлических прыжков, поэтому этот прыжок очень предпочтителен для плотин.
Подробнее:
Что такое плотина? Типы водосливов и водосливов
Гидрологический цикл — процесс и компоненты
Приборы для измерения давления (Часть первая)
Приборы для измерения давления
Давление масла в двигателе
Самым важным прибором, используемым пилотом для определения состояния двигателя, является манометр моторного масла.[Рисунок 10-13] Давление масла обычно указывается в фунтах на квадратный дюйм. Нормальный рабочий диапазон обычно представлен зеленой дугой на круглом датчике. Для получения точного допустимого рабочего диапазона обратитесь к данным производителя по эксплуатации и техническому обслуживанию. В поршневых и газотурбинных двигателях масло используется для смазки и охлаждения поверхностей подшипников, где детали вращаются или скользят друг относительно друга на высоких скоростях.
Потеря масла под давлением в эти области быстро вызовет чрезмерное трение и перегрев, что приведет к катастрофическому отказу двигателя.Как уже упоминалось, в самолетах, использующих аналоговые приборы, часто используются манометры с прямой трубкой Бурдона. На Рис. 10-13 показана лицевая панель типичного манометра этого типа. Цифровые приборные системы используют аналоговый или цифровой дистанционный датчик давления масла, который отправляет выходные данные в компьютер, управляя отображением значения (значений) давления масла на экранах дисплея кабины самолета. Давление масла может отображаться в виде кругового или линейного манометра и даже может включать числовое значение на экране.Часто давление масла группируется с отображением других параметров двигателя на той же странице или в части страницы на дисплее. На рис. 10-14 показана эта группировка на цифровой системе отображения приборов Garmin G1000 для самолетов авиации общего назначения.
Давление масла жизненно важно для исправности двигателя и должно контролироваться пилотом. Рисунок 10-14. Индикация давления масла с другими параметрами, связанными с двигателем, отображается в столбце с левой стороны этой цифровой панели индикации кабины.Давление в коллекторе
В самолетах с поршневым двигателем манометр показывает давление воздуха во впускном коллекторе двигателя. Это показатель мощности, развиваемой двигателем. Чем выше давление топливовоздушной смеси, поступающей в двигатель, тем большую мощность он может производить. Для двигателей без наддува это означает, что показание давления, близкого к атмосферному, является максимальным. Двигатели с турбонаддувом или наддувом создают давление в воздухе, смешиваемом с топливом, поэтому показания полной мощности выше атмосферного.
Большинство манометров в коллекторе калибруются в дюймах ртутного столба, хотя на цифровых дисплеях может быть опция отображения в другом масштабе.
Типичный аналоговый датчик использует анероид, описанный выше. Когда атмосферное давление воздействует на анероид внутри манометра, подключенный указатель показывает текущее давление воздуха. Линия, идущая от впускного коллектора к манометру, показывает давление воздуха во впускном коллекторе на анероид, поэтому манометр показывает абсолютное давление во впускном коллекторе.Аналоговый манометр в коллекторе и его внутреннее устройство показаны на Рисунке 10-15. Цифровое представление давления в коллекторе находится в верхней части приборов двигателя, отображаемых на многофункциональном дисплее Garmin G1000 на Рисунке 10-14. В руководстве по эксплуатации самолета содержатся данные по управлению давлением в коллекторе в зависимости от расхода топлива и шага винта, а также для достижения различных характеристик характеристик на различных этапах разгона и полета.
Коэффициент давления в двигателе (EPR)
Турбинные двигатели имеют собственный индикатор давления, который указывает мощность, развиваемую двигателем.
Он называется индикатором степени сжатия двигателя (EPR) (датчик EPR). Этот манометр сравнивает общее давление выхлопных газов с давлением набегающего воздуха на входе в двигатель. С поправками на температуру, высоту и другие факторы, датчик EPR показывает тягу, развиваемую двигателем. Поскольку манометр EPR сравнивает два давления, это манометр дифференциального давления.Это прибор дистанционного зондирования, который получает входные данные от датчика соотношения давлений в двигателе или, в дисплеях цифровых измерительных систем, от компьютера. Датчик отношения давлений содержит сильфон, который сравнивает два давления и преобразует соотношение в электрический сигнал, используемый манометром для индикации. [Рисунок 10-16] Рисунок 10-16. Циферблат аналогового индикатора давления в коллекторе, калиброванный в дюймах ртутного столба (слева). Внутреннее устройство аналогового манометра показано справа.Воздух из впускного коллектора окружает анероид, заставляя его отклоняться и указывать давление на циферблате с помощью связи с указателем (справа).
Давление топлива
Манометры топлива также предоставляют пилоту важную информацию. [Рис. 10-17] Обычно топливо откачивается из различных топливных баков самолета для использования в двигателях. Неисправный топливный насос или бак, который был опорожнен сверх точки, при которой в насос поступает достаточно топлива для поддержания желаемого выходного давления, — это состояние, требующее немедленного внимания пилота.Несмотря на то, что существуют манометры прямого измерения давления топлива с использованием трубок Бурдона, диафрагм и устройств измерения сильфона, особенно нежелательно прокладывать топливопровод в кабину из-за возможности возгорания в случае возникновения утечки. Следовательно, предпочтительная компоновка состоит в том, чтобы любой используемый чувствительный механизм был частью передающего устройства, которое использует электричество для отправки сигнала на индикатор в кабине экипажа. Иногда вместо манометров используются показания, контролирующие расход топлива.
Гидравлическое давление
Многие другие датчики давления используются на сложных самолетах для индикации состояния различных вспомогательных систем, которых нет на простых легких самолетах. Гидравлические системы обычно используются для подъема и опускания шасси, управления полетом, включения тормозов и многого другого. Достаточное давление в гидравлической системе, создаваемое гидравлическим насосом (-ами), необходимо для нормальной работы гидравлических устройств.Манометры гидравлического давления часто располагаются в кабине пилотов, в точке обслуживания гидравлической системы на планере или рядом с ней. Дистанционно расположенные индикаторы, используемые обслуживающим персоналом, почти всегда напрямую считывают показания манометров с трубкой Бурдона. Манометры в кабине обычно имеют данные о давлении в системе, которые передаются от датчиков или компьютеров электрически для индикации. На Рис.
10-18 показан датчик гидравлического давления, установленный в гидравлической системе высокого давления самолета.
Давление вакуума
Гироскопический манометр, вакуумметр или манометр — все термины для обозначения одного и того же манометра, используемого для контроля вакуума, создаваемого в системе, которая приводит в действие гироскопические летные приборы с пневматическим приводом. Воздух проходит через инструменты, заставляя гироскопы вращаться. Скорость вращения гироскопа должна быть в определенном диапазоне для правильной работы. Эта скорость напрямую связана с давлением всасывания, которое создается в системе.Датчик всасывания чрезвычайно важен в самолетах, полагающихся исключительно на гироскопические летные приборы с вакуумным приводом.
Вакуум — это индикатор перепада давления, означающий, что измеряемое давление сравнивается с атмосферным давлением с помощью герметичной диафрагмы или капсулы. Датчик откалиброван в дюймах ртутного столба. Он показывает, насколько меньше давление в системе, чем в атмосфере. На рис. 10-19 показан манометр, откалиброванный в дюймах ртутного столба.
Рисунок 10-19.Вакуумный манометр.Реле давления
В авиации часто достаточно просто отслеживать, является ли давление, создаваемое определенной операционной системой, слишком высоким или слишком низким, чтобы можно было принять меры в случае возникновения одного из этих условий. Часто это достигается с помощью реле давления. Реле давления — это простое устройство, обычно предназначенное для размыкания или замыкания электрической цепи при достижении определенного давления в системе. Он может быть изготовлен так, чтобы электрическая цепь была нормально разомкнутой и могла затем закрываться при обнаружении определенного давления, или цепь могла быть замкнута и затем разомкнута при достижении давления активации.
[Рисунок 10-20] Рисунок 10-20. Реле давления можно использовать в дополнение к манометру или вместо него.
Реле давления содержат диафрагму, к которой с одной стороны прикладывается измеряемое давление. Противоположная сторона диафрагмы подключена к механическому механизму переключения электрической цепи. Небольшие колебания или повышение давления на диафрагму приводят в движение диафрагму, но этого недостаточно для переключения переключателя. Только когда давление достигает или превышает заданный уровень, предусмотренный в конструкции переключателя, диафрагма перемещается достаточно далеко, чтобы механическое устройство на противоположной стороне замкнуло контакты переключателя и замкнуло цепь.[Рисунок 10-21] Каждый переключатель рассчитан на включение (или отключение) при определенном давлении, и его следует устанавливать только в надлежащем месте.
Рисунок 10-21. Нормально разомкнутый переключатель давления, расположенный в электрической цепи, также приводит к размыканию цепи.
Переключатель замыкается, позволяя течь электричеству, когда давление превышает заданную точку включения переключателя. Обычно замкнутые реле давления позволяют электричеству проходить через переключатель в цепи, но размыкаются, когда давление достигает заданной точки срабатывания, тем самым размыкая электрическую цепь. Реле индикации низкого давления масла — типичный пример использования реле давления. Он установлен в двигателе, поэтому масло под давлением может попадать на диафрагму переключателя. При запуске двигателя давление масла увеличивается, и давление на диафрагму является достаточным для удержания контактов переключателя в разомкнутом состоянии. Таким образом, ток не течет по цепи, и в кабине не отображается индикация низкого давления масла. В случае падения давления масла давление на диафрагму становится недостаточным для удержания переключаемых контактов в разомкнутом состоянии.Когда контакты замыкаются, они замыкают цепь на индикатор низкого давления масла, обычно световой, чтобы предупредить пилота о ситуации.