Центробежные насосы. Основные закономерности работы
Центробежный насос состоит из корпуса, в котором вращается рабочее колесо с лопатками. Под действием возникающего центробежного поля жидкость отбрасывается от центра к периферии, так что вблизи оси насоса возникает разрежение, а на периферии давление возрастает. Схема рабочего колеса показана на рисунке 4.1. На рисунке 4.2 изображены планы скоростей жидкости для идеального центробежного насоса. При отсутствии специальных направляющих аппаратов подкрутка жидкости перед ее входом на лопатки рабочего колеса невелика, при этом скорость u1 направлена радиально, т.е. б1 = 90, u1 = u1R. Для достижения безударного входа жидкости на лопатки при заданной оптимальной подаче при конструировании центробежного насоса выбирают соответствующий угол b1.
 Рисунок 4.1 - Рабочее колесо центробежного насоса
|  Рисунок 4.2 - Планы скоростей: а) при входе жидкости в колесо; б) при выходе жидкости из колеса
|
При бесконечно большом количестве лопаток с бесконечно малой толщиной теоретический напор насоса 
, кПа (формула Эйлера)
. (37)
Если подкрутка отсутствует (б1 = 90), то cos б1 = 0, тогда, используя выражение для подачи
Qт = D2b2u2R. (38)
Теоретический напор , кПа можно выразить в виде
(39)
Действительный напор насоса меньше теоретического по следующим причинам: реальные лопатки имеют конечную толщину и их количество ограниченно, поэтому в межлопастных каналах колеса возникает циркуляция жидкости, план скоростей искажается. При течении жидкости в насосе (в межлопаточных каналах, при входе жидкости на лопатки, в улитке, во всасывающем и нагнетательном патрубках) неизбежны гидравлические потери. Первый фактор учитывают при помощи коэффициента циркуляции
|
|
|
, (40)
где z - коэффициент, зависящий от шероховатости поверхности проточной части колеса (принимают 0,9…1,1).
Второй фактор характеризуется гидравлическим КПД зг, который для современных гидравлических машин колеблется в пределах 0,80…0,96.
Действительный напор насоса Н, кПа
. (41)
Действительная подача реального насоса Q, м3/с с учетом толщины лопаток
, (42)
где зоб - объемный КПД насоса;
k2 - коэффициент, учитывающий стеснение проточной части насоса лопатками
(43)
Отношение статического напора к полному для идеального насоса с безударным входом на лопатки (при оптимальном угле b1)
. (44)
Причем 
при b2 = 90. В реальных насосах для достижения высокого КПД угол b2 выбирают в диапазоне 15-35 (лопатки загнуты назад), при этом снижается скоростной напор, а значит, и гидравлические потери внутри насоса; помимо этого, соблюдение условия b2 < 90 позволяет избежать возникновения кавитации.
|
|
|
Дата добавления: 2021-04-24; просмотров: 74; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!