
p_внеш = 101325  # внешнее давдленин (нормальное атмосферное давление), Па
g = 9.80665 # ускорение свободного падения, м/с2


from wsprops import SaturationCurve, Region1
sc = SaturationCurve()  # кривая насыщения (см [1])
r1 = Region1()  # расчёт теплофизических свойств воды (см [2])


import numpy as np
ts = np.linspace(0., 120., 121)  # заданный диапазон температур, С
ps_к = []  # давление кипения при заданной температуре, Па
Hs_к = []  # давление кипения при заданной температуре, м
Hs_внеш = []  # атмосферное давление, м
dens = []  # плотность воды, кг/м3
for t in ts:
    p_к = sc.p_t(t)
    ps_к.append(p_к)
    den = 1 / r1.props_tp(t, p_к)['v'] # плотность воды, кг/м3
    dens.append(den) 
    Hs_к.append(p_к / den / g)
    Hs_внеш.append(p_внеш / den / g)


Hs_к = np.array(Hs_к)
Hs_внеш = np.array(Hs_внеш)


import matplotlib.pyplot as plt
fig, ax = plt.subplots(figsize = (8, 4))
plt.rcParams['font.size'] = 10
ax.set_title("""Располагаемый температурный надкавитационный напор $\mathrm{NPSHA}_t$  
для $p_{внеш}=p_{атм}=101325\ Па$""")
#ax.set_ylabel('$H_{внеш} - H_{кип},\ м$');
ax.set_ylabel('$\mathrm{NPSHA}_t=H_{атм} - H_{кип},\ м$');
ax.set_xlabel('$t, \degree C$'); ax.plot(ts, Hs_внеш - Hs_к); ax.grid();
ax.set_xlim(0., 120); ax.set_ylim(-11, 11);


#Cформируем таблицу с помощью пакета pandas
import pandas as pd
dens = np.array(dens)
inds = np.int8(ts)  # индексом (первым столбцом) назначаем температуру
data = pd.DataFrame({'p_к, Па': pd.Series(np.int_(np.round(ps_к, 0)), inds),
                     'H_к, м': pd.Series(np.round(Hs_к, 2), inds),
                     'Плотность, кг/м3': pd.Series(np.round(dens, 1), inds),
                     'H_внеш=H_атм, м': pd.Series(np.round(Hs_внеш, 2), inds),
                     'H_внеш-H_к, м': pd.Series(np.round(Hs_внеш - Hs_к, 2), inds)})
table = pd.DataFrame(data)
table


# Сохраним таблицу в файл html
#table.to_html('Кавитационный_запас_данные.html')


# Проверим полученный результат с помощью функции calc_NPSH из модуля npsh (см. [4])
import sys
sys.path.append("../0027_Кавитационный_запас")
from npsh import calc_NPSH
help(calc_NPSH)

Help on function calc_NPSH in module npsh:

calc_NPSH(z_s, z_p, t, p=101325, Q=0, D=0, dH=0)
    Расчёт имеющегося надкавитационного напора NPSHA (кавитационного запаса)
    z_s: высотная отметка поверхности воды, м
    z_p: высотная отметка оси входного патрубка насоса, м
    t: температура воды, С
    p: давление над поверхностью воды, Па. По умолчанию 101325 Па.
    Q: объёмный расход, м3/ч. По умолчанию 0 
    (при расчёте NPSH скорость потока не учитывается)
    D: внутренний диаметр входного патрубка насоса, м. По умолчанию 0
    (при расчёте NPSH скорость потока не учитывается)
    dH: потери давления во входном трубопроводе насоса, м. По умолчанию 0
    (при расчёте NPSH потери давления не учитывается)
    return: значение NPSH, м


NPSHs = []
for t in ts:
    NPSHs.append(calc_NPSH(0.,0.,t))
NPSHs = np.array(NPSHs)
max(np.abs(NPSHs - (Hs_внеш-Hs_к))) # максимальное значение ошибки

0.0005437024158858605


# При изменении давления воды температурой 30 C от 5 кПа до 1 МПа
1/r1.props_tp(30, 5e3)['v'], 1/r1.props_tp(30, 100e4)['v']

(995.6092182508337, 996.0513032217335)


# При давлении кипения воды температурой 120 С и при давлении в 10 раз больше
1/r1.props_tp(120, sc.p_t(120))['v'], 1/r1.props_tp(120, sc.p_t(120)*10)['v']

(943.105677458354, 943.997797983895)

	p_к, Па	H_к, м	Плотность, кг/м3	H_внеш=H_атм, м	H_внеш-H_к, м
0	611	0.06	999.8	10.33	10.27
1	657	0.07	999.9	10.33	10.27
2	706	0.07	999.9	10.33	10.26
3	758	0.08	999.9	10.33	10.26
4	814	0.08	999.9	10.33	10.25
...	...	...	...	...	...
116	174768	18.83	946.3	10.92	-7.91
117	180509	19.47	945.5	10.93	-8.54
118	186404	20.12	944.7	10.94	-9.18
119	192455	20.79	943.9	10.95	-9.84
120	198665	21.48	943.1	10.96	-10.52

Способ быстрой оценки кавитационного запаса насоса¶

Ссылки ¶

Способ быстрой оценки кавитационного запаса насоса¶

Ссылки¶

Ссылки ¶