Профіль лопаток робочого колеса впливає на напір насоса.
Залежно від робочого кута нахилу β1 лопатки насос може розбудовувати різний напір (β < 90º; β = 90º; β > 90º).
Відомо, що повний напір, який створює насос, складається зі статичного й динамічного (швидкісного).
Ннас. = Нстат. + Ндин.
1. При куті β < 90º лопатки загнуті назад. У цьому випадку робоче колесо створює більшою мірою статичний напір, тобто
Ндин. < 0,5 Ннас.
2. При β = 90º лопатки з радіальним виходом. У цьому випадку динамічний напір становить рівно половину напору створюваного насосом.
Ндин. = 0,5 Ннас.
3. При β > 90º лопатки загнуті вперед.
Ндин. > 0,5 Ннас.
У такому випадку при лопатках загнутих уперед, робоче колесо створює більшою мірою динамічний напір.
У всіх випадках динамічна складова напору, який створюється робочим колесом, повинна бути перетворена в статичний напір. Таке перетворення пов'язане з додатковими втратами енергії, що зрештою знижує КПД насоса. Із цієї причини лопатки в робочім колесі відцентрового насоса найчастіше виконуються загнутими назад (щоб збільшити статичну складову повного напору).
Малюнок лопаток у проміжних розрізах виконується або по дузі кола, або по евольвенті кола.
Питання для самоконтролю:
1. Чим відрізняється геометрична висота усмоктування насоса від
вакууметричной?
2. При яких умовах виникає кавітація в насосі?
3. Від чого залежить правильність показань манометра?
4. Які види швидкостей рідини виникають при роботі відцентрового насоса?
5. Як змінюється відносна швидкість руху рідини “W” й чому це відбувається?
6. Як змінюється динамічна складова (Ндин.) напору насоса залежно від профілю лопаток робочого колеса?
Література:
1. В.Р. Кулінченко "Гідравліка, гідравлічні машини і гідропривід”.
К. 2006 р.
2. М.І. Колотило "Гідравлічні й аеродинамічні машини". Харків.
1997р.
3. Л.А. Цибін, І.Ф. Шанаєв "Гідравліка й насоси". В.школа. 1976 р.
Д/З 1. В.Р. Кулінченко "Гідравліка, гідравлічні машини і
гідропривід”. Стор. 278
Тема лекції: "Параметри й робочі характеристики відцентрових насосів"
Лекція № 3.
Питання лекції:
1. Параметри відцентрового насоса.
2. Робочі характеристики відцентрових насосів.
3. Спільна робота насосів і трубопровідної мережі.
Подача насосів
На підставі безперервності потоку рідини теоретична подача рівна
Qтеор. = ψπdbV, де
ψ – коефіцієнт ущільнення потоку лопатками на виході з робочого колеса,
b – ширина рабочего колеса (відстань між дисками),
d – зовнішній діаметр робочого колеса.
Фактична подача насоса буде менше теоретичної через наявність протікання рідини в середині насоса.
Тому, Qнас. = Qтеор. ηоб., де
η об. – об'ємний коефіцієнт корисної дії насоса.
Головне рівняння відцентрового насоса
Головне рівняння відцентрового насоса дає можливість визначити теоретичний напір насоса залежно від кінетичних параметрів. Рух рідини через робоче колесо. При висновку рівняння допускається, що рух рідини відбувається без гідравлічних втрат, тобто рідина ідеальна, і що рух рідини струминний:
Для приблизного визначення напору насоса при відомій швидкості U можна скористатися формулою:
, де
α – коефіцієнт напору ≈ 0,4 – 0,55;
U – окружна швидкість у м/с.
Потужність насоса. ККД
Якщо насос за 1 секунду подає з нижнього резервуара у верхній на висоту Н обсяг рідини масою m, то корисна робота, яку він виконує буде:
Aкор. = mgH
При подачі насоса Q м3/с маса рідини, яку перекачує насос за 1 сек = m = ρQ. Тоді корисна потужність насоса (тобто корисна робота за 1 сек.) буде:
Nкор. = ρgQH.
У результаті неминучих втрат енергії в самому насосі потужність, яку він уживає, повинна бути більшої, ніж корисна потужність. Відношення корисної потужності до потужності на валу насоса називається коефіцієнтом корисної дії.
або 
ККД ураховує всі втрати в насосі (гідравлічні, об'ємні й механічні). Для великих насосів ККД = 0,9 – 0,95; для дрібних – 0,6 – 0,75.
Робочі характеристики відцентрових насосів
Насоси, які виготовляє вітчизняна промисловість, випробовуються згідно з Держстандартом. У результаті випробувань одержують криві, (Q – H), (Q – N), (Q – η), які називаються робочими характеристиками насоса. Ці три характеристики одержують шляхом енергетичних випробувань. Крім цього, існують і інші види випробувань, при яких одержують різні характеристики. Наприклад, характеристики (Q – Δh) і (Q – Hдоп.вак.) одержують при кавітаціонних випробуваннях.
Випробування насоса проводять не менш, чим при 20 подачах. При цьому одержують ряд крапок, по яких будують графічні характеристики насоса.
Характеристики відцентрових насосів (Q – H) бувають стабільними й лабільними.
Характеристику називають стабільною, якщо найбільший напір насоса відповідає нульовій подачі (крива 1) і лабільної, якщо вона має максимум при деякій позитивній подачі (крива 2).
Характеристики (Q – H) можуть бути пологими й крутими.
Насосами з пологими характеристиками доцільно користуватися в системах, де можливі значні коливання витрат води при невеликих коливаннях напору (наприклад, у безбаштових системах водопостачання).
Насоси із круто падаючими характеристиками необхідно використовувати там, де можливі значні коливання напору при невеликих коливаннях подачі (наприклад, для насосних станцій першого підйому).
Дата: 2016-10-02, просмотров: 234.
