Характеристика центробежного насоса 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Характеристика центробежного насоса



Основное уравнение центробежного насоса может быть использовано для получения его характеристики. Характеристикой насоса принято называть графическую зависимость его действительного напора от подачи H = f(Q), построенную при постоянной частоте вращения n рабочего колеса. Она во многом определяет эксплуатационные свойства насоса и является важнейшим показателем его работы.

Для преобразования теоретического основного закона [см. формулу (16.4)] в используемую на практике зависимость H = f(Q) прежде всего необходимо преобразовать правую часть (16.4): из нее целесообразно исключить внутренние скорости U2 и v2U характеризующие течение жидкости через насос. Учитывая положение векторов на рис. 16.2, а также геометрическую зависимость между катетами ΔU, v2R и углом β2 прямоугольного треугольника, получим

Скорость нормальна к цилиндрической поверхности S6 = πDb2 (см. рис. 16.1), которая является сечением потока, выходящего из рабочего колеса, и поэтому связана с подачей насоса известной зависимостью:

Тогда

Подставив это выражение для v2R в формулу (16.5), а затем в (16.4), будем иметь математическую зависимость

а с учетом известного соотношения для окружной скорости U2 = ωD/2 окончательно получим для теоретического напора насоса с бесконечным числом лопаток:

Для определения действительного напора следует отказаться от допущений, при которых был выведен основной закон (см. подразд. 16.3).

Прежде всего, необходимо учесть, что рабочее колесо имеет конечное число лопаток и каждая лопатка обладает определенной толщиной (см. первое допущение). Наиболее просто это сделать, введи безразмерный коэффициент влияния числа лопаток kz. Тогда значение теоретического напора Н т, учитывающее влияние лопаток, определится по формуле

Величина Н т представляет собой напор, который создавался бы при отсутствие потерь напора внутри насоса. Коэффициент kz, можно считать постоянным для данного насоса, так как он зависит от числа лопаток, соотношения радиусов R1/R2 и угла наклона лопаток на выходе

Зависимость (16.7) приведена на рис. 16.4 в графической форме при β2 <90°. Необходимо иметь в виду, что при β2 =90° тригонометрическая функция с меняет знак, а при β2 > 90° можно получить значительно большие напоры (см. штриховые линии на рис. 16.4). Однако у современных насосов β2 находятся в диапазоне 15…40°, так как при больших углах возрастают абсолютные скорости движения жидкости, резко увеличиваются гидравлические потери и падает коэффициент полезного действия насоса.

Далее необходимо учесть снижение напора из-за гидравлических потерь энергии в проточной части насоса. Действительный напор насоса Н меньше теоретического Н т на суммарную потерю напора Σh пот

Зависимость потерь напора от подачи насоса Σh пот = f(Q) также приведена на рис. 16.4. Представленная зависимость имеет минимальное значение при Q = Q0. Этот режим является расчетным, и векторы скоростей жидкости в насосе направлены по касательным (или близким к ним траекториям) к обтекаемым поверхностям (лопаткам колеса, спиральному отводу и др.). При отклонении Q от Q0 условия обтекания ухудшаются, возникают дополнительные вихреобразования и растут потери энергии.

Имея зависимость Σh пот = f(Q) и пользуясь формулой (16.8), получим действительную характеристику насоса, которая также представлена на рис. 16.4. Такой вид имеют характеристики всех лопастных насосов (центробежных, осевых и диагональных). Необходимо указать, что соотношение действительного Н и теоретического Н т напоров учитывает гидравлические потери в проточной части насоса и представляет собой его гидравлический КПД:

Подробнее вопросы КПД будут рассмотрены в подразд. 16.5.

В заключение следует отметить, что, кроме указанного способа, характеристики лопастных насосов могут быть получены экспериментально или с помощью формул теории подобия лопастных насосов (см. подразд. 16.6).



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2017-01-19; просмотров: 231; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.204.125.111 (0.004 с.)