Многоступенчатые осевые насосы
Анализируя формулу (6.19), (теоретическое давление, создаваемое колесом)
можно видеть, что давление, создаваемое одним колесом осевой машины, ограничено скоростными и геометрическими факторами.
В современных осевых машинах транспортных установок применяют очень высокие окружные скорости на концах лопастей – до 400 м/с. Но даже это во многих случаях не обеспечивает получения необходимого давления. Тогда применяют многоступенчатые машины.
Осевая многоступенчатая машина имеет несколько осевых колес, насаженных на общий вал (рис. 6.8).
|
| 1 – входной патрубок, 2 – концевые уплотнения, 3 – подшипники, 4 – направляющий аппарат, 5 – рабочие лопатки, 6 – направляющие лопатки, 7 – корпус, 8 – спрямляющий аппарат, 9 – диффузор, 10 – выходной патрубок, 11 – барабанный ротор. Рисунок 6.8. Схема осевой машины |
При этом между каждыми двумя рабочими колесами ставится направляющий аппарат. Его назначение — раскручивать поток, выходящий из рабочего колеса, и придавать ему направление, необходимое для эффективной передачи энергии в следующей ступени. В направляющем аппарате, кроме того, происходит преобразование части скоростного напора в потенциальную энергию.
Направляющий аппарат обычно выполняется из криволинейных профилей переменной толщины, обладающих малым лобовым сопротивлением. Количество ступеней давления в осевых машинах обычных типов достигает 20.
|
|
|
Слайд 19
Регулирование подачи
Аналогично центробежным машинам характеристики осевых машин дают зависимость напора (давления), мощности на валу и КПД от подачи. Характеристики получают обычно путем испытания при постоянной частоте вращения и пересчитывают на различные частоты вращения по формулам пропорциональности.
Форма характеристик определяется конструкцией и аэродинамическими свойствами машины.
|
| 1 – вентилятор серии У-12 ; 2 – вентилятор серии ВС Рисунок 6.9. Характеристики H=f(Q) осевых вентиляторов |
В отличие от центробежных машин характеристика напора (давления) осевой машины часто имеет седлообразную форму (рис. 6.9), однако у низко напорных машин встречается падающая форма этой характеристики.
Седловина на характеристике объясняется снижением подъемной силы лопастей при малых подачах и повышенных углах атаки и наличием вторичных течений.
|
| Рисунок 6.10. Характеристика осевого вентилятора при n=const |
Слайд 20
Характеристики мощности осевых машин показывают уменьшение мощности при увеличении Q или близки, как у вентиляторов, к горизонтальной линии (рис. 6.10).
Поэтому пуск осевых машин допустим при открытой задвижке на напорной трубе, т.е. под нагрузкой.
|
|
|
Характеристики КПД осевых машин с рабочими лопастями, жестко закрепленными на втулке, имеют резко выраженный максимум; при отклонении режима машины от оптимального КПД здесь резко изменяется.
В некоторых случаях осевые насосы выполняют с поворотными (на ходу) рабочими лопастями. В этих случаях возможно значительное изменение расхода без существенного снижения КПД.
Рабочий участок характеристики устанавливается в стабильной части ее правее горба Б (рис. 6.10). Максимально допустимое давление составляет 0,9 давления в точке Б характеристики. Допустимое пониженное значение КПД составляет до 0,9 hмакс.
Характеристики осевых машин, так же как и центробежных, могут быть даны в безразмерных координатах.
Слайд 21
|
| Рисунок 6.11. Рабочая область характеристики |
Регулирование подачи осевых машин может производиться
- изменением частоты вращения,
- поворотом рабочих лопастей,
- направляющим аппаратом на входе и
- дросселированием.
Первый способ – наиболее эффективен.
Дроссельное регулирование особенно неэкономично, потому что при этом при понижении подачи мощность остается постоянной или возрастает (рис. 6.10). Поэтому расход энергии на единицу объема перемещаемой среды при регулировании этим способом увеличивается.
|
|
|
При регулировании осевых машин поворотом лопастей рабочего колеса или направляющим аппаратом на входе достигается очень экономное использование энергии привода.
При регулировании осевых машин поворотом лопаток рабочего колеса или направляющим аппаратом удобно пользоваться типовыми регулировочными характеристиками.
Рабочая область характеристик, ограничиваемая значениями допустимых КПД, выделяется па характеристике (заштрихованная площадка на рис. 6.11).
[1] И́мпульс (Коли́чество движе́ния) — векторная физическая величина, являющаяся мерой механического движения тела. В классической механике импульс тела равен произведению массы m этого тела на его скорость v, направление импульса совпадает с направлением вектора скорости: 
[2] Термин «циркуляция» был первоначально введен в гидродинамике для расчета движения жидкости по замкнутому каналу. Рассмотрим течение идеальной несжимаемой жидкости. Выберем произвольный контур Γ. Мысленно представим, что мы (мгновенно) заморозили всю жидкость в объеме, за исключением тонкого канала постоянного сечения, включающего в себя контур Γ. Тогда, в зависимости от первоначального характера течения жидкости, она будет либо неподвижной в канале, либо двигаться вдоль контура (циркулировать). В качестве характеристики такого движения берут величину равную произведению средней скорости движения жидкости по каналу u на длину контура l: C = ul,
|
|
|
поскольку именно скорость u установится в этом случае в итоге всюду в канале, а величина циркуляции C даст (обобщённый) импульс для жидкости единичной плотности, сопряженный (обобщенной) координате, характеризующей положение жидкости как целого в канале, соответствующей, несколько упрощая, положению одиночной «пылинки» в жидкости, измеренному по линейке, изгибающейся вдоль канала.
Так как при затвердевании стенок канала нормальная к контуру компонента скорости будет погашена (вообразим, что это происходит перед тем, как тангенциальная скорость в канале всюду становится одинаковой вследствие несжимаемости жидкости), жидкость по каналу будет сразу после затвердевания двигаться с тангенциальной составляющей исходной скорости 
. Тогда циркуляцию можно представить в виде
где dl — элемент длины контура.
[3] Такую лопасть называют изолированной
Дата добавления: 2022-12-03; просмотров: 44; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!