Про Гидравлику и Электрику

Дугинов Л.А. l.duginov@mail.ru Ключевые слова: схема постоянного тока, нелинейные сопротивления, новый метод решения, итерационная формула, табличный ввод данных. ВВЕДЕНИЕ Предложенная для расчёта электрическая схема, показана на рис.1, Рис.1 Электрическая схема постоянного тока с 3-мя нелинейными сопротивлениями Z1-Z3. Первый способ решения схемы рис.1 был опубликован в интернете Шабловским Я.О. в учебном пособии для студентов ГГТУ им. П.О. Сухого г.Гомель. "Нелинейные электрические сети" см.( л.5): В качестве исходных данных Я.О. Шабловский предлагает ВАХ на рис.2 (вместо табличных данных) так как метод решения задачи исключительно графический. Рис.2 ВАХ трёх нелинейных сопротивлений НЭ1-НЭ3 (рис.1.) (номера кривых совпадают с номерами сопротивлений НЭ1-НЭ3) Для решения задачи автор предлагает оригинальный алгоритм: Да - интересный графический способ решения данной задачи, но к сожалению его можно применять только на небольших нелинейных электросхемах. Для схем с

Дугинов Л.А. l.duginov@mail.ru Ключевые слова: методы расчёта, постоянный ток, электрические схемы, лампы накаливания, нелинейные сопротивления, цифровые регуляторы тока и напряжения ВВЕДЕНИЕ. Метод решения нелинейных электрических схем постоянного тока, основанный на переводе нелинейных сопротивлений в разряд линейных очень естественно позволяет включать цифровые регуляторы тока и напряжения в данные схемы, при этом не нарушая проведения итерационного процесса расчёта. В данной статье как раз используется такой метод решения нелинейных электрических схем постоянного тока. Читателю статьи метод решения может показаться новым, хотя аналогичный метод у наших "соседей гидравликов" он применяется уже более 50-ти лет. Хотя у нас с ними науки разные, но схемы гидравлические и нелинейные электрические описываются системами нелинейных уравнений, которые для решения необходимо переводить в систему линейных уравнений. Краткое описание этого метода (для гидравликов и электриков) приводится ниже

Дугинов Л.А. l.duginov@mail.ru Ключевые слова: методика теплогидравлического расчёта, сложные гидравлические цепи, расчёт кольцевых сетей, метод контурных расходов, Mathcad-15, расчёт в матричном исчислении. ВВЕДЕНИЕ На рис.1 показана схема сложной водопроводной сети составленной из металлических труб разной длины. Всего в схеме 13 ветвей с сопротивлениями трения Z1-Z13 и 2 напорных элемента H1-H2, включенных как показано ниже. Рис.1 Схема сложной водопроводной сети В 13-ой ветви включен нагревательный элемент мощностью Pkot=10000 Ватт, который греет поток воды, проходящей через 13-ю ветвь. В 12-ой ветви условно установлен радиатор с тепловым сопротивлением- Rbat , отводящей тепловой поток - Pb, полученный от нагретой воды. Требуется определить распределение массовых расходов воды - qmk и величины нагрева воды на входе и выходе (Tvx и Tvix) по всем участкам схемы. Если бы не было ветви 7 схема считалась бы плоской, которую в результате можно максимально упростить и решать по мно

Дугинов Л.А. l.duginov@mail.ru Ключевые слова: методика гидравлического расчёта, сложные гидравлические цепи, расчёт кольцевых сетей, метод контурных токов, Mathcad-15, расчёт в матричном исчислении. Введение Эта статья посвящена описанию 3-х разных способов определения распределения расходов воды в сложной кольцевой гидравлической сети (рис.1) на базе нового метода (см. л.1-7.) В исходных данных приводятся величины диаметров и длин всех 12-ти труб, напор водяного насоса Hn, а также напор-расходные характеристики всех трубопроводов, т.е. Hk=f(qk) в табличном и графическом виде. Коэффициент трения и тип шероховатости внутренней поверхности всех труб - не заданы. Рис.1 Монтажная и расчётная гидравлическая схемы Дополнительные пояснения к рис.1: В связи с тем, что величина сопротивления трения в каналах труб значительно превосходят все местные сопротивления, то в целях упрощения расчёта местные сопротивления в данном расчёте не учитываются. Диаметры всех труб в расчёте - одинаковы

Дугинов Л.А. l.duginov@mail.ru Ключевые слова: методика гидравлического расчёта, сложные гидравлические цепи, расчёт кольцевых сетей, метод узловых потенциалов, Mathcad-15, расчёт в матричном исчислении. Введение Эта статья посвящена проблеме расчёта расчёта кольцевой гидравлической сети методом узловых потенциалов в матричном исчислении .В данной статье приводится новый способ расчёта водопроводной сети с заданной схемой (Рис.1) и геометрии всех труб, известны все точки подключения к схеме потребителей воды, а также максимальные расходы воды в точках подключения потребителей. Требуется рассчитать распределение расходов воды по всей схеме и минимально допустимое значение напора насоса, который будет включён в схему. Рис.1 Гидравлическая схема водопроводной сети с регуляторами расхода воды у потребителей (сопротивления Z15-Z24) Автор данной статьи применил два взаимосвязанных метода решения поставленной задачи: Краткая информация о способе задания величин расходов воды в расчётных т

Дугинов Л.А. l.duginov@mail. Ключевые слова: методика расчёта, гидравлическая схема, приточный и вытяжной тройники, новый метод расчёта, результаты опыта. В данной статье приводится метод расчёта на примере небольшой тестовой схемы (рис.1) с приточным и вытяжным тройниками, коэффициенты местных сопротивлений (КМС) которых, определяются только на базе экспериментальных табличных данных. Рис.1 Тестовая схема с приточным и вытяжным тройниками Пояснения к рис.1: Приточный тройник (узел 1) - сопротивления Z3vix, Z4vx и Z3vix, Вытяжной тройник (узел 2) - сопротивления Z1vix, Z2vx и Z5vix, --------------------------------------------------------------------------------------------- Обычно, по результатам проведения натурных испытаний выводились формулы для определения КМС тройников, которые использовались в инженерных расчётах. В данной статье результаты натурных испытаний приточных и вытяжных тройников, представленные в табличном виде, вносятся в программу Mathcad, которая поз

Дугинов Л.А. l.duginov@mail.ru Ключевые слова: гидравлическая схема, напорные элементы, напор-расходные характеристики, табличные данные. ВВЕДЕНИЕ Как видно из заголовка остаются неизвестными: диаметры, длины труб, качество труб, коэффициенты трения, а также - какая среда движется в трубах? Начнём с того, что известно по условию заголовка статьи: задана схема, показанная на Рис.1 Пояснения к рис.1: Zн1- Zн6 -неизвестные линейные сопротивления, для которых заданы только заданы в табличном виде напор-расходные характеристики: dH=f(Q); H1-H2- напорные элементы схемы. q1-q6-расчётные расходы через сопротивления Zн1- Zн6. Направления (стрелками) всех расходов заданы произвольно, для неправильных стрелок - расходы печатаются со знаком минус. В схеме обозначены 3 контура с обходом по часовой стрелке. Рис.2 Напор-расходная характеристика (исходная-красный цвет) и тоже после ручного исправления этой характеристики (зелёный цвет). Красная характеристика рассчитывалась по формуле: dH=Zн*q^1.

Дугинов Л.А. l.duginov@mail.ru Ключевые слова: методы расчёта, электрические схемы, лампы накаливания, нелинейные сопротивления. Рис.1 Электрическая схема новогодней звезды (из 15 лампочек) Описание электрической схемы новогодней звезды В схеме использованы 15 лампочек ( ещё советского производства) из них: ОСОБЕННОСТИ РАСЧЁТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ С ЛАМПАМИ НАКАЛИВАНИЯ Лампа накаливания по своей природе - это нелинейное сопротивление. Электрические схемы с лампами накаливания независимо от количества ламп и сложности схемы рассматриваются как нелинейные. По опытным данным падение напряжения DU на лампе накаливания можно записать в следующем виде: Между прочим, эти формулы совершенно одинаковые, просто форма записи разная: Номинальные данные по напряжению DU и мощности PU раньше печатались прямо на цоколе каждой лампы. Важное замечание: как было указано в статье Матросова С.А. базовая константа Rb, определяемая по номинальным параметрам DU и PU сохраняет своё значение для любого

Дугинов Л.А. l.duginov@mail.ru Ключевые слова: классификация методов, система нелинейных уравнений, линейные уравнения, итерационный процесс, итерационная формула. Сейчас уже не представляет особых трудностей рассчитывать, используя систему Mathcad, сложные гидравлические цепи,применяя новый метод линеаризации системы нелинейных уравнений (см.л.1- 4). В этой статье рассматриваются два варианта расчёта (см. рис.1): 1- когда падение давления DH1 на нелинейном сопротивлении Zн1 задано в табличном виде как функция: q1 = f( DH1), а на остальных сопротивлениях падения давления рассчитаны по формуле: DH=Zн*qk^n, где: qk- расход среды через сопротивление Zн, n- показатель степени нелинейности уравнения. 2- когда падения давления DH на всех нелинейных сопротивлениях: Zнo, Zн1-Zн5 рассчитаны по формуле: DH=Zн*qk^n, (расчёт варианта 2 полностью приведён в ПРИЛОЖЕНИИ) Такой набор вариантов позволяет проверить правильность расчёта 2-го варианта (как нового) и сравнить сложности и объёмы решения