Студопедия Главная Случайная страница Задать вопрос

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Характеристики насоса





 

Действительный напор РК - НРК всегда ниже. чем НРК,т.∞. по двум основным причинам:

1-наличие гидравлических потерь ΔhРКГ при течении жидкости с объемным расходом QРК в межлопастном пространстве,

2-влияние конечного числа лопастей – Z.

Гидравлические потери РК - ΔhРКГ пропорциональны квадрату подачи и при расчетах обычно учитываются через гидравлический КПД рабочего колеса - ηГрк=0,85 - 0,95.

Влияние конечного числа лопастей сводится к тому, что действительное распределение относительных, а, следовательно, и абсолютных скоростей в выходном сечении РК сильно отличается от равномерного (см. рис. 5.1).

При отсутствии вращения РК распределение скоростей W2 по окружности выходного сечения в секторах между выходными кромками лопастей приблизительно равномерное, как это показано на эпюре 1.

Вращение РК сопровождается инерционными вихрями 2 в каждом секторе межлопастного пространства. Направление вращения этих вихрей обратное по отношению к ω. Кроме этого, вокруг каждой лопасти существует циркуляционное течение 3, вызываемое разностью давлений по сторонам лопасти. В результате сложения трех перечисленных течений формируется реально существующая эпюра скоростей 4, где величина W2 в передней части сектора больше, чем в задней.

Эти особенности течения учитываются введением поправочного коэффициента μ, являющегося функцией числа лопастей и геометрии РК. В расчетной практике для определения μ на номинальном режиме работы насоса часто используется формула Стодолы:

μ =1 - (π U2 Sinβ2)/ Z С2u,

 

а для определения количества лопастей формулу Пфлейдерера:

 

Z = 6,5 [(m+1)/( m-1)] Sin 0,5 (β1 + β2), (5.1)

 

где m= D2/ D1.

 

 

 

 

       
 
 
   
Рис. 5.1.

 


Таким образом, вычисление действительного напора центробежного рабочего колеса сводится к формуле:

 

НРК,= μ ηГрк НРК,т.∞. = μ НРК,т.

 

Уравнение Эйлера позволяет определить зависимость между напором и подачей центробежного колеса – теоретическую характеристику насоса. Рассмотрим РК с радиальным входом, для которого уравнение Эйлера имеет вид:

 

НРК,т.∞.=U2 С2u / g. (**)

 

Из плана скоростей следует:

 

С2u=U2 - С2r Ctg β2 (5.2)

 

Пренебрегая толщиной лопастей и паразитными протечками – q, определим радиальную составляющую абсолютной скорости:

 

С2r = Q/ π D2 b2. (5.3)

 

Подстановка (5.3) в (5.2) и (5.2) в (**) приводит к искомой зависимости :

 

НРК,т.∞.= [U2 – (Q Ctg β2)/ π D2b2]U2 /g= U22 / gQ U2 Ctg β2/ g π D2 b2. (5.4)

 

 

 


При фиксированной угловой скорости вращения ω и геометрии РК уравнение (5.3) в системе координат НРК,т.∞ - Q есть прямая линия, наклон которой определяется величиной угла β2. При β2=900 (лопасти на выходе из РК расположены радиально, а Ctg β2=0) напор не зависит от подачи насоса , при β2 >900 (лопасти загнуты вперед и Ctg β2<0 ) напор увеличивается с увеличением подачи и при β2<900 (лопасти загнуты назад и Ctg β2 >0 ) напор падает с ростом Q. Последний случай является характерным для центробежных насосов.

Для получения действительной характеристики насоса, т.е. зависимости Н(Q), необходимо учесть потери напора, зависящие от подачи:

1- в подводящем устройстве (подводе),

2- в проточной полости МЛП,

3- в отводящем устройстве (отводе),

4- потери напора вследствие изменения направления относительной скорости на входе в межлопастное пространство (потери на удар о входные кромки лопастей).

Первые три компоненты потерь пропорциональны Q2 и равны нулю при Q=0. Их суммарные гидравлические потери проточной части насоса – Δhнг (Q) =А Q2 представлены как отрицательная величина на рис. 5.2.

Четвертая компонента потерь напора Δhуд (Q) – потери на удар, которые максимальны при малых и больших значениях Q. Их можно считать равными нулю при расчетном для определения угла β1 значении подачи и они также изображены графически на рис.5.2.

Функции Δhнг (Q) и Δhуд (Q) лишь приблизительно могут быть оценены расчетами на стадии проектирования насоса. Их значения определяются при испытаниях насосов .

Действительная характеристика насоса образуется вычитанием из теоретической характеристики НРК,т.∞.(Q) функций Δhнг (Q) и Δhуд(Q), как это показано на рис.3.2 для теоретической характеристики РК с входным углом β2<900. Аналогично строятся напорные характеристики при других углах β2.

 






Дата добавления: 2014-12-06; просмотров: 210. Нарушение авторских прав

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.015 сек.) русская версия | украинская версия