Сверьте условие ниже: в другом издании номер может отличаться. Сведения об учебнике →
Условие кратко
Объясните цикл всасывающего и нагнетательного клапанов насоса с воздушной камерой. Для чего нужна камера и можно ли всасывать воду глубже 10,3 м?
Ответ
При всасывании открыт впускной клапан, при нагнетании — выпускной. Воздушная камера сглаживает пульсации потока. С поверхности насос не может всасывать воду с глубины больше примерно 10,3 м при нормальном давлении.
Подсказка: какое правило применить?
Атмосфера давит на поверхность. Столб жидкости уравновешивает разность давлений: Δp = ρgh.
Решение по шагам
- На ходе всасывания объём рабочей полости увеличивается, давление уменьшается; вода поступает через впускной клапан, а выпускной закрыт.
- На обратном ходе давление растёт: впуск закрывается, выпуск открывается и пропускает воду в камеру и напорную трубу.
- Воздух в камере сжимается при нагнетании, затем расширяется и продолжает выталкивать воду между ходами поршня.
- Предельную высоту всасывания задаёт атмосфера. Для большей глубины сам насос или его рабочий цилиндр размещают ниже; напорная подача и всасывание — разные процессы.
Проверка
Обратные клапаны предотвращают возврат воды; камера аккумулирует и отдаёт энергию сжатого воздуха, а не отменяет ограничение атмосферного напора.