Реферат з фізики на тему насоси
Обновлено: 02.07.2024
Насос - это гидравлическая машина, сообщающая жидкости
механическую энергию. Таким образом, насос позволяет преобразовать
механическую энергию приводного двигателя в энергию потока жидкости.
Насосы применяются, практически во всех областях машиностроения и
народного хозяйства: в тяжелом машиностроении и легкой промышленности,
в системах транспорта воды и нефти, в автомобильном транспорте и
системах ЖКХ.
Разумеется, для различных нужд были разработаны, различные типы
насосов, каждый из которых, обладает определенными свойствами.
Одни насосы лучше подходят для перекачки больших объемов
жидкости, другие способны создать высокий напор или всасывать жидкость с
большой глубины, есть насосы которые работают на гидравлическом масле и
создают высокое давление, и этот список можно продолжать очень долго.
Во всем разнообразии видов насосов можно выделить два основных
типа - насосы динамические (лопастные) и об
Нет нужной работы в каталоге?
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
Требуются доработки?
Они включены в стоимость работы ![]()
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
В этом уроке мы рассмотрим несколько устройств, которые прочно вошли в нашу жизнь и постоянно используются человечеством. Работа этих устройств также связана с законом Паскаля, с распределением давления в жидкостях и газах, с действием атмосферного давления.
Дополнительно вспомним определение сообщающихся сосудов – они имеют общую соединяющую их часть, заполненную жидкостью.
Поршневой жидкостный насос
Изобретение насоса относится к глубокой древности. Простые деревянные насосы использовали для подъема воды из колодца (рисунок 1). Первый насос для тушения пожаров, который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, был описан еще в I в. до н. э., но активное развитие поршневых насосов началось в конце XVIII века, когда для их изготовления стали использовать металл.
Рисунок 1. Примитивный поршневой жидкостный насос.
Раннее мы рассматривали опыты, где жидкость под действием атмосферного давления поднималась в стеклянной трубке. Именно по такому принципу работают шприцы, пипетки, насосы.
Схематическое изображение обычного поршневого жидкостного насоса представлено на рисунке 2.
Рисунок 2. Схематическое изображение поршневого жидкостного насоса.
Мы видим цилиндрический сосуд, внутри которого по вертикали может перемещаться плотно прилегающий к стенкам сосуда поршень 1.
В нижней части сосуда и в поршне существуют клапаны, которые могут открываться только вверх. Мы начинаем поднимать поршень, и видим, что вода поднимает нижний клапан, оставляя его открытым, и под действием атмосферного давления жидкость заполняет сосуд.
Когда поршень опускается вниз, на нижний клапан действует давление воды, находящейся под поршнем, и клапан закрывается.
Когда же поршень начинает вновь двигаться вверх, вместе с ним начинает подниматься и вода, находящаяся под ним.
При каждом последующем поднятии поршня за ним поднимается новая порция воды, которая и выливается через кран/отводящую трубу.
Разбор задачи
На какую высоту можно поднять воду обычным поршневым насосом при нормальном атмосферном давлении?
Важно понимать, что не мы тащим воду наверх, а атмосферное давление толкает жидкость. Поднимая руками поршень, мы создаём безвоздушное пространство, из-за чего давление снаружи поршня становится больше и выталкивает жидкость.
И подобно тому, как человек не может поднять руками грузовик, атмосферное давление не бесконечно и поднимет столб жидкости определённой высоты.
Жидкость будет подниматься до тех пор, пока её давление меньше атмосферного. То есть, когда давление столба жидкости будет равно атмосферному, высота столба будет наибольшей.
- $p$ – давление столба жидкости и величина нормального атмосферного давления (760 мм рт. ст. или 101 300 Па)
- $\rho$ – плотность воды ($997 \frac$)
- $g$ – ускорение свободного падения.
Выразим высоту $h$ из этой формулы:
Таким же образом можно рассчитать предельную высоту подъема для других жидкостей, если мы знаем их плотность.
Поршневой насос с воздушной камерой
Существуют поршневые насосы с воздушной камерой (рисунок 3). Рассмотрим, чем его действие будет отличаться от обычного поршневого насоса.
Рисунок 3. Схематическое изображение поршневого насоса с воздушной камерой.
Поднимаем рукоятку
Рукоятка поднимает поршень вверх, клапан 3 закрывается под весом воды.
Атмосферное давление давит на воду в нижнем сосуде, она открывает клапан 2, через который заполняет сосуд водой.
Такой насос, благодаря воздушной камере, может создавать непрерывный поток воды. Например, к крану можно подсоединить шланг для полива.
Опускаем рукоятку
Используя рукоятку 5, мы давим на поршень 1, опуская его вниз. Теперь давление передаётся на два клапана: 2 и 3.
Клапан 2 под давлением воды закрывается, а клапан 3, наоборот, открывается. Через клапан 3 вода выходит через трубку наружу.
Место занятия в структуре образовательного процесса: Урок по учебному плану.
Тема урока по учебно-тематическому плану: Поршневой жидкостный насос Водопровод
Форма урока: комбинированный урок.
Цель: Расширить представления учащихся о предмете изучения науки физики, воспитывать любознательность у учащихся. Разъяснить принцип действия поршневых жидкостных насосов, познакомить учащихся с их практическим применением.
Задачи: Ознакомить с объектом изучения.
Этапы урока
Время, мин.
Методы и приемы
Беседа, ответы на вопросы
Изучение нового материала
Рассказ учителя, беседа, записи на доске и в тетрадях.
Показ анимации, схемы
Формирование умений и навыков
Решение качественных задач, решение кроссворда, ответы на вопросы учащихся
Задание на доске
Поршневой жидкостный насос. Водопровод.
Человечество не может существовать без воды. Вода — основной элемент нашей пищи. Потребителем воды являются промышленность, энергетика, сельское хозяйство и транспорт. На использовании воды основано санитарно-техническое оборудование жилищ (наличие ванн, душей, канализации, системы отопления и др.).
Инженерные сооружения, служащие для снабжения водой населения, а также заводов, фабрик и т. д., называются водопровводом. В Челябинске водопровод был построен еще перед Первой мировой войной. Он состоял из восьми водонапорных будок и 26 ответвлений к домам богатых горожан. Сегодня водопроводная система гораздо сложней, протяженность водопровода измеряется уже тысячами километров.
Воду берут из рек, водохранилищ, озер или из-под земли. Иногда воду приходится доставлять издалека. Например, для Москвы часть воды берут из Волги по каналу длиной 128 км.
Взятая из источника вода, прежде чем попасть к потребителю, проходит через водоочистные сооружения (первые такие сооружения в нашей стране были построены в 1888 г. в Петербурге). Затем с помощью насосных станций очищенная вода подается в водопроводную сеть города, на заводы, животноводческие фермы и т. д.
(НРК) Наша страна располагает огромными водными ресурсами. Велики они и в Челябинской области. Трудно не восхищаться красотами южно-уральских озер, водохранилищ, карьеров, рек. (Слайд №3). Основной водный источник Челябинска - река Миасс. Регулируют стока реки Миасс Аргазинское и Шершневское водохранилища.
Деятельность человека является мощным фактором, влияющим на качество водных ресурсов. Влияние это может быть непосредственным (строительство ГЭС, забор воды для орошения, и т.д.) и косвенным через другие компоненты природы (климат, почву, растительность, и т.д.). Так нерациональная вырубка лесов ведет к уменьшению водных ресурсов. Серьезной проблемой является загрязнение вод. Истощение водных ресурсов в результате потери их качества представляет большую угрозу, чем их количественное истощение. Наряду со строительством мощных современных очистных сооружений, внедрением замкнутых циклов использования воды в промышленности необходимо добиваться сокращения потребления воды, прежде всего с помощью совершенствования технологий производства и сокращения потерь.
В настоящее время эти проблемы актуальны как для Челябинска, так и для Челябинской области: сохранение озер, рек, строительство современных очистных сооружений для промышленных предприятий и коммунальных служб в населенных пунктах.
Схема устройства водопровода показана на рисунке в учебнике и на плакате (Слайд №4). С помощью насоса 2 вода поступает в большой бак с водой, находящийся в водонапорной башне. От этой башни вдоль городских улиц на глубине примерно 2,5 метра проложены трубы, от которых в каждый отдельный дом идут специальные ответвления, оканчивающиеся кранами. Эти краны не могут располагаться выше уровня воды в баке водонапорной башни, так как иначе вода до них доходить не будет.
Вопрос:
Почему вода до них доходить не будет? (Сообщающиеся сосуды).
В бак водонапорной башни вода подается насосами. Это, как правило, центробежные насосы с электрическим приводом. Мы рассмотрим принцип действия другого насоса — так называемого поршневого жидкостного насоса. Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первые поршневые насосы появились за несколько веков до н. э. в странах древней культуры. Поршневой насос был хорошо известен в древней Греции и Риме. Как свидетельствуют источники двухцилиндровый пожарный насос изобрел древнегреческий механик Ктезибий (около 2 - 1 в.в. до н.э.) (Слайд №5).
Ранее мы установили, что вода в стеклянной трубке под действием атмосферного давления поднимается за поршнем (Слайд №6). На этом основано действие поршневых насосов.
(Слайд №7) Насос состоит из цилиндра, внутри которого ходит вверх и в низ плотно прилегающий к стенкам поршень – 1. В нижней части цилиндра и в самом поршне установлены клапаны – 2, открывающиеся только вверх. При движении поршня вверх вода под действием атмосферного явления входит в трубу, поднимает нижний клапан и движется за поршнем. При движении поршня вниз вода, находящаяся под поршнем, давит на нижний клапан, и он закрывается. Одновременно под давлением воды открывается клапан внутри поршня, и вода переходит в пространство над поршнем. При последующем движении поршня вверх вместе с ним поднимается и находящаяся над ним вода, которая и выливается в отводящую трубу. Одновременно за поршнем поднимается новая порция воды, которая при последующем опусканием поршня оказывается над ним.
Теперь посмотрим на работу насоса с помощью анимации. (Анимация).
Слайд №9 ).Задание.
Объясните работу поршневого насоса с воздушной камерой. Какую роль играет в этом насосе воздушная камера?
Задача.
Определите минимальное давление насоса водонапорной башни, который подает воду на 6 метров.
Дано:
Решение:
Воспользуемся формулой для определения давления столба жидкости
p = 1000 кг/м3 х 9,8 Н/кг х 6 м = 5880 Па.
Задание. Решите кроссворд.
Итог урока.
Домашнее задание: 1)прочитать параграф 46
2)Ответить на вопросы в конце параграфа;
3)Выполнить упражнение 22 (1,2.).
Вопросы на закрепление:
1. Где и для чего используется вода?
2. Из каких элементов состоит система водоснабжения?
3. Расскажите об устройстве водопровода.
4. Почему водопроводные краны в домах не делают выше уровня воды в баке водонапорной башни?
5. Одинаковое ли давление существует в водопроводных кранах на разных этажах? От чего оно зависит?
6. Опишите принцип действия поршневого жидкостного насоса.
| Вложение | Размер |
|---|---|
| prezentatsiya_uroka_po_fizike._nasos.ppt | 1.41 МБ |
| prezentaciya_po_fizike.nasosi.part1_.rar | 2.83 МБ |
| prezentaciya_po_fizike.nasosi.part2_.rar | 2.68 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
ПОРШНЕВОЙ ЖИДКОСТНЫЙ НАСОС. ВОДОПРОВОД .
МБСКОУ ШКОЛА- ИНТЕРНАТ №4.Г ЧЕЛЯБИНСК Короплясова Галина Васильевна, учитель физики и математики
Вопросы на повторение 1. Как рассчитать давление на дно? 2. Как рассчитать давление атмосферы? 3. Какие существуют приборы для измерения атмосферного давления? 4. Для чего предназначены манометры? 5. Как устроен и действует металлический манометр?
Водные ресурсы. Водные ресурсы-это поверхностные и подземные воды, которые используются или могут быть использованы для водоснабжения населения, в сельском хозяйстве и промышленности. Озеро Тургояк Аргазинское водохранилище Озеро Иртяш Озеро Касарги Река Миасс
Водопровод - инженерное сооружение, служащее для снабжения водой населения, а также заводов, фабрик и т. д. 1-водонапорная башня. 2-насос
Поднятие воды в стеклянной трубке за поршнем под действием атмосферного давления
Устройство поршневого жидкостного насоса: 2 – клапаны 1 – поршень
Водяной насос Название видеофайла: m17. avi
Устройство поршневого жидкостного насоса с воздушной камерой 5 – рукоятка. 1 – поршень 2 – всасывающий клапан 3 – нагнетательный клапан 4 – воздушная камера
Первые насосы Двухцилиндровый поршневой пожарный насос древнегреческого механика Ктезибия (ок. 2-1 в.в. до н.э.), описанный Героном
Решите кроссворд 1. 2. 3. 4. 5. д а в л е н и е м а н о м е т р п а с к а л ь а т м о с ф е р а б а р о м е т р Физическая величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности к площади этой поверхности; Прибор для измерения давлений больших или меньших атмосферного; Единица размерности давления; Прибор для измерения атмосферного давления; Воздушная оболочка Земли.
Вопросы на закрепление: 1.Для чего предназначены насосы? 2. Какие бывают насосы? 3.Какое явление лежит в основе работы поршневого насоса? 4. Почему необходимо бережно относиться к водным ресурсам?
Домашнее задание: 1 Прочитать параграф 46 2 ответить на вопросы в конце параграфа 3 выполнить упражнение 22( 1, 2)
Подписи к слайдам:
По теме: методические разработки, презентации и конспекты
Урок по теме:"Водопровод. Поршневой жидкостный насос"
Представлена подробная разработка урока в 7м классе по теме "Водопровод. Поршневой жидкостный насос"Презентацию к уроку можно скачать с моего персонального сайта в сети.
Поршневой жидкостный насос
урок физики в 7 классе.
Разработка урока Поршневой жидкостный насос
Урок "Поршневой жидкостный насос
Цель урока: учащиеся должны усвоить устройство и принцип действия поршневого жидкостного насоса.
Вы можете изучить и скачать доклад-презентацию на тему НАСОСЫ. Презентация на заданную тему содержит 26 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас - поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций в закладки!
Классификация насосов Объемные - Ротационные (винтовые, водокольцевые, шестеренчатые) - Плунжерные/ поршневые
Объемные насосы К объемным насосам с возвратно-поступательным движением рабочего органа относятся поршневые, плунжерные. С вращательным движением рабочего органа – ротационные (винтовые, шестеренчатые). Принцип действия объемных насосов состоит в вытеснении некоторого количества жидкости из рабочего объема машины. Энергия жидкости в них повышается в результате увеличения давления. В объемных насосах подача (производительность) не зависит от напора. Объемные насосы являются самовсасывающими в отличие от динамических насосов. Их используют для перекачивания высоковязких жидкостей, жидкостей с большим содержанием газов и плохо текучих продуктов.
Шестеренные насосы Схемы шестеренных насосов: а - с внешним зацеплением; б - с внутренним зацеплением; в - трехшестеренный
Для торцевого уплотнения шестерен служат две поджимные пластины 7, устанавливаемые в специальные пазы уплотняющего блока с обеих сторон шестерен. В поджимных пластинах и в левой части уплотняющего блока есть фигурные углубления под резиновые прокладки 6. Для торцевого уплотнения шестерен служат две поджимные пластины 7, устанавливаемые в специальные пазы уплотняющего блока с обеих сторон шестерен. В поджимных пластинах и в левой части уплотняющего блока есть фигурные углубления под резиновые прокладки 6. Давлением жидкости из полости нагнетания пластины 7 прижимаются к торцам шестерен, благодаря чему автоматически компенсируется зазор, а утечки остаются практически одинаковыми при любом рабочем давлении насоса. Ведущая и ведомая шестерни выполнены заодно с цапфами, опирающимися на подшипники скольжения подшипникового и уплотняющего блоков. Одна из цапф ведущей шестерни имеет шлицы для соединения с валом приводящего двигателя. Насос закрывается крышкой 4 с уплотнительным резиновым кольцом 9. Приводной вал насоса уплотнен резиновой манжетой, закрепленной специальными кольцами в корпусе насоса
Осевой насос Схема осевого насоса: 1 - втулка, 2 - лопасти, 3 - трубчатая камера, 4 - подводы, 5 - отводы
Струйный насос Схема струйно-эжекторного насоса: 1 - сопло рабочей среды; 2 - камера смешения; 3 - отвод; 4 - расширяющиеся сопло; 5 - патрубок нагнетания; 6 - сосуд
Центробежные химические насосы подразделяются по нескольким категориям: по конструкции; по назначению; по типу перекачиваемой жидкости; по техническим характеристикам; по материалу изготовления проточной части; по способу изоляции; по варианту и виду уплотнения; по мощности; по методу охлаждения
Особенности горизонтальных насосов по количеству ступеней и рабочих колес. Конструкция центробежных насосов предусматривает одноступенчатое или многоступенчатое устройство агрегатов. В свою очередь, горизонтальные одноступенчатые модели насосного оборудования могут изготавливаться с консольным валом; по производительности, или выходящему объему воды в секунду (час); по напору перекачиваемой жидкости – бывают низкого, высокого или среднего давления; по способу подачи жидкости. К рабочему колесу подвод воды осуществляется через односторонний вход, либо путем двойного всасывания; по варианту соединения с электродвигателем. Подсоединение производится при помощи муфт, клиноременной передачи со шкивом, через мультипликатор или редуктор; по типу двигателя. Горизонтальный центробежный насос может быть укомплектован дизельным или работающим от электрической сети переменного тока двигателем. Его модель и мощность во многом зависит от характеристик оборудования, а также от параметров и предназначения помещения, в котором предполагается установка агрегата; по типу всасывания – нормально- и самовсасывающие; по вакуумметрической высоте всасывания, определяющей глубину забора воды; по быстроте хода – тихо-, быстроходные и нормальные
Центробежный насос 1 - колесо, 2 - вал, 3 - передний диск, 4 - задний диск, 5 - лопасти, 6 - подшипники, 7 и 8 - уплотнения, 9 - подвод, 10 - спиральный отвод, 11 - напорный патрубок
Чем быстрее вращается рабочее колесо и больше его диаметр, тем сильнее будет центробежная сила и, как следствие, напор выходящей из насоса воды
Насосы типа "КМ" представляют собой агрегаты, у которых насос консольного типа и фланцевый электродвигатель соединены в один узел, называемый моноблок – насос. Рабочее колесо, установлено непосредственно на конце вала фланцевого электродвигателя, что исключает необходимость в собственных подшипниках насоса и соединительной муфте. Спиральный корпус отлит вместе с входным и напорным патрубками
Читайте также: