Вывод коэффициента эжекции струйного насоса.
Основные технические характеристики насосов.
Подача насоса – количество жидкости, поданное насосом в единицу времени.
– объемная теоретическая подача,
– теоретическая массовая подача,
– действительная объёмная подача,
– объёмный КПД насоса,
.
Давление насоса – количество энергии, сообщённое насосом единице массы жидкости, выраженное не по существу в единицах давления.
, где
Z – высота подъёма жидкости в насосе,
– давление нагнетания,
– давления всасывания,
– скорость жидкости на выходе из насоса,
- скорость жидкости на входе в насос.
Первое слагаемое – энергия на подъём жидкости в насосе.
Второе слагаемое – энергия на повышение давления.
Третье слагаемое – энергия на создание и повышение скорости.
Слагаемые 1 и 3 – величины малого порядка, поэтому ими пренебрегают и считают, что давление насоса равно:
P=PH-PB.
Напор насоса – приращение энергии, сообщаемой насосом единице массы жидкости, выражается не по существу в метрах столба жидкости, которую перекачивает насос.
– теоретический напор (без учёта потери энергии на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе).
– действительный напор (с учётом потерь энергии).
– гидравлический КПД насоса.
.
Высота всасывания – Z, [м]– геометрическая высота (высота центра тяжести сечения потока при входе в насос над уровнем жидкости в расходной цистерне).
|
|
|
– вакуумметрическая высота всасывания.
Отрицательная величина HB называется подпором насоса.
Положительная величина HB выражает величину разряжения жидкости при входе в насос.
Мощность насоса – работа в единицу времени.
Существуют 3 понятия мощности:
1. теоретическая,
2. полезно сообщённая жидкости,
3. подведённая к валу насоса.
– теоретическая мощность,
– полезная мощность с учётом гидравлических потерь,
номинальная,
– КПД насоса, – механический КПД.
Вывод уравнения напора и подачи осевого насоса.
В осевых насосах сообщение энергии жидкости осуществляется с помощью лопастного рабочего колеса, и жидкость движется через проточную часть насоса в силовом направлении в поле действия подъемных сил.
; 
;
hг - гидравлический КПД
;
СZ –скорость в осевом направлении,
f2- площадь сечения потока на выходе без учета толщины лопатки.
;
m- коэффициент сужения потока от толщины лопастей.
Вывод уравнения напора и подачи вихревого насоса.
Выражение напора вихревых насосов показывают с помощью закона о количестве движения жидкости, развернув в виде прямой линии ось бокового канала.
Согласно закону, изменение количества движения секундной массы жидкости между двумя сечениями на участке dl равно сумме сил действующих на жидкость между этими сечениями:
|
|
|
1. – количество движения при входе.
2. – количество движения при выходе.
3. – сила давления на жидкость при входе на участок dl.
4. – сила давления на жидкость при выходе с участка dl.
– расход жидкости через межлопастные каналы к единице длинны бокового канала.
C0 – скорость жидкости.
C2U – средняя окружная скорость при выходе из колеса.
f – площадь сечения бокового канала.
PT – давление жидкости при входе на участок dl.
dPT – приращение давления жидкости на участке dl.
; 
;
HT – теоретический напор насоса;
.
Подача насоса:
; 
.
Движение жидкости в проточной части сопровождается интенсивным вихреобразованием и большими гидравлическими потерями:
| hГ = 0,7 | hМ = 0,9 | h0 до 0,8 |
В закрыто-вихревых насосах жидкость из всасывающего патрубка поступает в боковой канал и отводится в нагнетательный патрубок через окна в боковых крышках корпуса насоса.
Вывод коэффициента эжекции струйного насоса.
Подачей струйного насоса называют расход жидкости через всасывающий патрубок:
Q=q∙QP,
где: q – коэффициент эжекции,
QP – расход рабочей воды.
|
|
|
Смешанная подача насоса:
QCM=Q+QP.
Подача струйного насоса зависит от коэффициента эжекции q. Выражение для q получают с помощью закона о количестве движения жидкости. Согласно закону, изменение количества движения секундной массы жидкости между двумя сечениями потока равно сумме сил действующих на жидкость между этими сечениями, т. е. силе осевого давления.
В соответствии с определением получаем:
1. Количество движения при входе в сечение 1.
2. Количкство движения при выходе из сечения 2.
3. Силы действующие на жидкость между сечениями 1 и 2 .
P – сила осевого давления.
Поделив обе части этого уравнения на r∙QP, получим:
CP+q∙CП∙сosa-(1+q)∙bСМ ∙ССМ=0,
т.к. f1=f2 и ∆P невелика, следовательно P=0.
После перегруппировки получаем:
CP+q∙CП∙сosa=(1+q)∙bСМ ∙ССМ.
После решения относительно Q, получаем:
.
CП » 2÷3 [м/с] – величина малого порядка (скорость перекачиваемой жидкости).
Для эжекторов q=0,5÷6,5.
Характерной особенностью струйных насосов является низкий КПД:
hH=hГ £ 0,25.
Водоструйные насосы могут использоваться для перекачивания любых жидкостей, кроме высоковязких. Низкий КПД объясняется большими гидравлическими потерями на трение и вихреобразование.
|
|
|
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 899; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!