Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Вивчення кінематики потоку рідини в робочому колесі відцентрового насоса

Поиск

 

І.Мета роботи

1. Встановити зв'язок між швидкостями V, Vт, Vu, U, w.

2. Побудувати плани швидкостей при вході в робоче колесо і виході з нього.

3. Визначити напір (H) при заданій витраті (Q) і частоті обертання (n), використовуючи план швидкості потоку на виході з колеса.

4. Порівняти значення розрахункового напору з напором за паспортними даними.

 

II. Вихідні дані:

 

Таблиця 3.1- Паспортні дані насоса

  Марка насоса Частота обертання n, об/хв Подача Q, м3 Напір H, м Потужність N, кВт Швидкохідність ns, об/хв   ККД
             

 

Рис.3.1- Ескіз робочого колеса (виконують студенти)

Таблиця 3.2-Результати обмірювань робочого колеса

Д2, м До, м Д1 м dвт, м В2, м δ2 , м β1лоп, град β2лоп, град Кількість лопаток, Zл Примітка
                   

 

III. Основні визначення і співвідношення

1. Кінематика потоку рідини при вході в робоче колесо

Рис.3.1- План швидкостей потоку рідини при вході в робоче колесо

По дотичній до кола обертання Д1 відкладають вектор швидкості и1, а впродовж радіуса обертання-вектор швидкості . Оскільки , то вектор відносної швидкості (середня швидкість руху потоку рідини відносно повертаючої лопатки робочого колеса) отримують з’єднуючи кінці векторів і .

Відносна швидкість точки М () – її можливо спостерігати, якщо обертатись разом з робочим колесом.

Вектор швидкості () представляє собою дотичну до траекторії відносного руху точки М.

Крім особистого руху зі швидкістю точка М приймає участь і в круговому русі колеса зі швидкістю и, яка називається круговою (переносною).

При складанні двох рухів-переносного і відносного-отримують абсолютний рух, тобто той рух, який бачить спостерігач, знаходячись в нерухомому просторі.

Швидкість руху частинок по відношенню до нерухомого спостерігача називають абсолютною.

При розгляді руху рідини в середині колеса приймають, що розподіл швидкостей в поперечних перерізах каналів колеса рівномірний і визначається розмірами каналу і витратою, а траєкторії потоку повністю відповідають формі лопаток в плані. Таке припущення відповідає струминній теорії протікання рідини в робочому колесі насоса.

Швидкість потоку при вході в робоче колесо становить

, м/с, (3.1)

де Q - витрата насоса, м3/с; - об'ємний ККД насоса; Д0 - діаметр вхідного отвору робочого колеса, м; - діаметр втулки, м.

Швидкість потоку, як правило, не змінюється при русі рідини до входу на лопатки робочого колеса, тобто V0 = V1 = V1т, м/с,

де V1 - абсолютна швидкість потоку при вході на лопатки, м/с; V1т - меридіанна складова абсолютної швидкості, м/с.

Середня кругова швидкість вхідних кромок лопаток дорівнює

, м/с, (3.2)

де Д1 - діаметр перерізу що проходить через середини вхідних кромок лопаток, м; п — частота обертання робочого колеса, об/хв.

Середню швидкість потоку відносно лопатки робочого колеса визначають із паралелограма швидкостей V1=w1+U1, м/с.

Кут входу потоку на лопатки визначають за формулою

 

β1=arctg(V1/U1), град (3.3)

Кут атаки дорівнює

αат= β1лоп- β1, град (3.4)

де β1лоп - кут установки лопатки, град.

За нормативними даними величина аат позитивна і на стадії розрахунків повинна знаходитьсь в межах 3...80.

 

2.Кінематика потоку при виході рідини з робочого колеса

 

 

Рис. 3.2- План швидкостей потоку при виході з робочого колеса

Після входу на лопатки потік рухається повздовж лопаток, а траєкторія його відповідає конфігурації міжлопатевих каналів.

Кругова швидкість потоку рідини, при виході з робочого колеса дорівнює

U2=π·Д2·n/60, м/с, (3.5)

де Д2 - зовнішній діаметр робочого колеса, м; n - частота обертання, об/хв..

Меридіанна (радіальна) складова абсолютної швидкості потоку визначається за формулою

, м/с (3.6)

де Q - витрата насоса, м3/с; -об'ємний ККД насоса; -площа потоку рідини на виході з робочого колеса, м2; Д2 - зовнішній діаметр робочого колеса, м; - відстань між дисками колеса на виході, м; - товщина лопатки при виході з колеса, м; β2лоп - кут установки лопатки, град; - кількість лопаток робочого колеса.

Відносна швидкість потоку знаходиться із паралелограма швидкостей, що побудований за відомим вектором і V. Напрямок швидкості відповідає куту β2лоп.

Абсолютна швидкість потоку при виході з робочого колеса дорівнює V2=

Проекція швидкості V2 на напрямок кругової швидкості називається круговою складовою абсолютної швидкості потоку V.

З теорії насосів відомо, що фактично відносна швидкість відхиляється від напрямку лопаток колеса, в результаті чого кругова складова V стає меншою за побудовану на плані швидкостей.

Фактичне значення швидкості V знаходять за формулою

, (3.7)

де Р - коефіцієнт, що залежить від кількості лопаток , кута установки лопаток на виході β2лоп, відношення діаметрів Д12

. (3.8)

3. Визначення напору насоса

Теоретичний напір насоса визначають за рівнянням Леонарда Ейлера

Нт = U2/g, (3.9)

Фактичний розрахунковий напір насоса становить

Нрт·ηГ, (3.10)

де ηГ - гідравлічний коефіцієнт корисної дії насоса.

Результати розрахунків і вимірів зводимо в таблицю 3.3.

Q, м3 n, об/хв U1, м/с V1m, м/с β1, град αат, град U2, м/с V2m, м/с V2u, м/с P V12u, м/с Нт, м Нр, м
                         

 

Таблиця 3.3-Розрахунок параметрів потоку в робочому колесі і напору насоса

 

 

IV. Побудова планів швидкостей в робочому колесі відцентрового насоса

 

Рис. 3.3- План швидкостей при вході в робоче колесо

Рис. 3.4- План швидкостей при виході з робочого колеса

 

V. Порівняння розрахункового напору з напором за паспортними даними насоса

, (3.11)

де Н — напір насоса за паспортом, м; НР - напір насоса розрахований за побудованим планом на виході з робочого колеса, м.

 

 

VI. Висновки

 

Питання і завдання для самоперевірки

1. Чи відповідає одержаний кут атаки αат нормативним даним?

2. Як змінюється кут атаки αат при зміні подачі?

3. Як змінюється напір насоса Н при зміні подачі Q або частоті обертання n?

4. Яка розбіжність між розрахунковим і дослідним (за паспортом) напорами насоса?

 

 

Лабораторна робота №4



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-07-11; просмотров: 301; 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 - 3.23.101.60 (0.008 с.)