Найти в Дзене
МикроГЭС Gravio - Учебник
15 подписчиков

"То же, что раньше, но добавь: резервуар под атмосферным давлением 100 атм (P_atm=10 МПа), которое усиливает гидростатику — полный ΔP

1
2 мин
"То же, что раньше, но добавь: резервуар под атмосферным давлением 100 атм (P_atm=10 МПа), которое усиливает гидростатику — полный ΔP = P_atm + ρ·g·Δh. Пересчитай M и P с этим (A=0.000314 м², R=0.25 м, ω=2 рад/с) — ожидай ~1-2 кВт. Цикл с пружиной остаётся".Думаю…Расчет и описание работы гидростатического исполнительного механизма с избыточным давлением Step 1: Описание принципа действия и суммарного давления Принцип действия остается гидростатическим, но теперь используется не только столб воды, но и высокое атмосферное давление в 100 атм. Полная разница давлений \(\Delta P_{\text{полн}}\) складывается из внешнего избыточного давления \(P_{\text{атм}}\) и гидростатического напора \(\rho \cdot g\cdot \Delta h\). \(\Delta P_{\text{полн}}=P_{\text{атм}}+\rho \cdot g\cdot \Delta h\)Step 2: Расчет суммарного давления \(\Delta P_{\text{полн}}\) \(P_{\text{атм}}=10\text{\ МПа}=10,000,000\text{\ Па}\)Гидростатический напор: \(1000\text{\ кг/м}^{3}\cdot 9.8\text{\ м/с}^{2}\cdot 5\text{\ м}=49,

"То же, что раньше, но добавь: резервуар под атмосферным давлением 100 атм (P_atm=10 МПа), которое усиливает гидростатику — полный ΔP = P_atm + ρ·g·Δh. Пересчитай M и P с этим (A=0.000314 м², R=0.25 м, ω=2 рад/с) — ожидай ~1-2 кВт. Цикл с пружиной остаётся".Думаю…Расчет и описание работы гидростатического исполнительного механизма с избыточным давлением Step 1: Описание принципа действия и суммарного давления Принцип действия остается гидростатическим, но теперь используется не только столб воды, но и высокое атмосферное давление в 100 атм. Полная разница давлений \(\Delta P_{\text{полн}}\) складывается из внешнего избыточного давления \(P_{\text{атм}}\) и гидростатического напора \(\rho \cdot g\cdot \Delta h\). \(\Delta P_{\text{полн}}=P_{\text{атм}}+\rho \cdot g\cdot \Delta h\)Step 2: Расчет суммарного давления \(\Delta P_{\text{полн}}\) \(P_{\text{атм}}=10\text{\ МПа}=10,000,000\text{\ Па}\)Гидростатический напор: \(1000\text{\ кг/м}^{3}\cdot 9.8\text{\ м/с}^{2}\cdot 5\text{\ м}=49,000\text{\ Па}\) \(\Delta P_{\text{полн}}=10,000,000\text{\ Па}+49,000\text{\ Па}=\mathbf{10,049,000}\text{\ Па}\)Step 3: Расчет крутящего момента \(M\) Для расчета используем формулу \(M\approx (\Delta P_{\text{полн}}\cdot A)\cdot R_{\text{эфф}}\) с данными: \(\Delta P_{\text{полн}}=10,049,000\text{\ Па}\)\(A=0.000314\text{\ м}^{2}\)\(R_{\text{эфф}}=0.25\text{\ м}\)\(M\approx (10,049,000\text{\ Па}\cdot 0.000314\text{\ м}^{2})\cdot 0.25\text{\ м}\)\(M\approx (3,155.386\text{\ Н})\cdot 0.25\text{\ м}\)\(M\approx \mathbf{788.8465}\text{\ Н}\cdot \text{м}\)Step 4: Расчет мощности \(P\) Мощность \(P\) рассчитывается как произведение момента \(M\) и угловой скорости \(\omega =2\text{\ рад/с}\): \(P=M\cdot \omega \)\(P\approx 788.8465\text{\ Н}\cdot \text{м}\cdot 2\text{\ рад/с}\)\(P\approx 1577.693\text{\ Вт}\approx \mathbf{1.58}\text{\ кВт}\)Step 5: Организация рабочего цикла с пружиной Механизм цикла остается тем же: Рабочий ход: Открытие клапана позволяет распрямиться шлангу под действием огромного давления \(\Delta P_{\text{полн}}\), генерируя высокий крутящий момент и мощность.Возврат: Клапан закрывается. Пружина, установленная на цапфе и взведенная во время рабочего хода, возвращает маховик и шланг в исходное изогнутое состояние. При этом пружина механически "перекачивает" воду обратно в резервуар против высокого давления.Повторение: Цикл автоматизированно повторяется. Ответ: Суммарное давление составляет 10,049,000 Па. Расчетный крутящий момент \(M\) составляет примерно 788.85 Н·м, а мощность \(P\) при заданной угловой скорости \(\omega \) — около 1.58 кВт. Цикл работы обеспечивается за счет пружины на цапфе, которая возвращает механизм в исходное положение после закрытия клапана.