Баланс энергии в насосахБаланс мощности в насосе наглядно можно представить в виде схемы, представленной на рис 7.7.
Рис. 7.7. Баланс мощности насоса Мощность, которая подводится к валу насоса называется подведенной. Она равна произведению крутящего момента на валу на его угловую скорость NП = MКР ω Мощность, которую мы получаем от насоса в виде потока жидкости под давлением называется полезной мощностью насоса (в дальнейшем просто мощностью) NП = QHPH Отношение мощности насоса к подведенной мощности называется общим КПД насоса
а разность NП - NH = Nпот называется потерями мощности в насосе. Потери мощности в насосе делятся на объемные, механические и гидравлические. Потери мощности на внутренние утечки и неполное заполнение камер насоса Nоб = (Qут + Qнеп)PH Объемный КПД насоса определится из соотношения
Для современных насосов объемный КПД находится в пределах 0,92…0,96. Значения КПД приведены в технических характеристиках насосов. Механические КПД характеризует потери на терние в подвижных соединениях между деталями насоса. При относительном перемещении соприкасающихся поверхностей в зоне их контакта всегда возникает сила трения, которая направлена в сторону, противоположную движению. Эта сила расходуется на деформацию поверхностного слоя, пластическое оттеснение и на преодоление межмолекулярных связей соприкасающихся поверхностей. Мощность, затраченная на преодоление сил трения, определяется Nтр = Mтр ω, где Мтр - момент трения в насосе; Механический КПД определяется из соотношения
Для современных насосов механический КПД также находится в пределах 0,92…0,96. Гидравлический КПД характеризует потери на деформацию потока рабочей жидкости в напорной камере и на трение жидкости о стенки сосуда. Эти потери примерно на порядок ниже механических потерь на трение и часто в инженерных расчетах не учитываются или объединяются с механическими потерями на трение. В этом случае объединенный КПД называется гидромеханическим. Мощность, затраченная на гидравлические потери, определится Nг = QH (PK - PH), где PК - давление в напорной камере насоса; Гидравлический КПД определяется из соотношения
Общий КПД насоса равен произведению КПД объемного, гидравлического и механического η = η об + η мех + η г Таким образом, баланс мощности насоса дает представление о потерях, возникающих в насосе, общем КПД и всех его составляющих.
|
