Действительная характеристика центробежного насоса.
Она может быть получена путем вычитания из теоретической напорной характеристики ЦН, потерь вызываемых влиянием:
1.Конечному числу лопастей рабочего колеса.
2.Гидравлических потерь
3.потерь на удар
4.обьемных потерь
В реальных насосах в отличии от идеальных ЦН имеет кол-во лопастей от 5 до 9,что приводит к изменению характера течения жидкости в межлопастных каналах, из-за конечного числа лопастей возникает относительный вихрь- движение циркуляционной жидкости направленные в противоположную сторону вращения колеса. Относительный вихрь накладывается на основной поток что приводит к изменению скорости частиц жидкости, на тыльной стороне лопастей она увеличивается , а на лобовой уменьшается, это ведет к изменению давления в жидкости. В соответствии с изменением скорости изменяется величина напора
;
;
-коэффициент циркуляции 0,6÷0,8.
1-идеальная характеристика;
2-характеристика с учетом потерь h1+h2;
3-действительная характеристика насоса.
4-график с объемными потерями.
Вывод уравнения напора центробежного насоса.
Движения жидкостей в межлопастных каналах рабочих колёс центробежного насоса является сложным пространственным процессом (трёхмерным потоком). Это обстоятельство затрудняет анализ движения жидкости и вынуждает прибегать к упрощениям. В частности, при рассмотрении вопроса о теоретическом напоре допускают, что жидкость идеальная невязкая, и таким образом исключается действие сил вязкости. Также допускают, что рабочее колесо имеет бесконечно большое число бесконечно тонких лопастей, которые делят проточную часть рабочего колеса на множество межлопастных каналов одинакового профиля. В этом случае все частицы жидкости будут двигаться каждая через свой межлопастной канал по одинаковым траекториям.
|
|
|
В результате принятых допущений поток жидкости будет струйным и осесимметричным, а все частицы такого потока будут двигаться по одинаковым траекториям и в каждом данном поперечном сечении потока будут иметь одинаковые скорости, а именно:
· Частицы будут иметь переносную окружную скорость, направленную по касательной к окружности колеса
U=π∙D∙n=2∙π∙w∙R=w∙R, где:
D – диаметр,
R – радиус.
· Поступательную радиальную скорость, направленную к периферии колеса:
, где:
– теоретическая подача насоса,
f=2∙π∙R∙b – площадь сечения (b– ширина сечения потока).
· Относительная скорость, направленная по касательной к лопастям [W].
· Абсолютная скорость, величина и вектор которой, определяется в результате построения параллелограмма скоростей [C].
|
|
|
R1, R2 – радиусы окружностей входа и выхода,
a – угол входа и выхода жидкости из колеса,
b – входной и выходной угол относительной скорости,
g – дополняющий угол,
CU – окружная скорость жидкости,
W2U – проекция вектора относительной скорости W2 на вектор U2.
Вопрос о теоретическом напоре рассматривается с использованием закона о моменте количества движения жидкости.
Момент количества движения на R1 обозначим M1:
, где:
m – масса жидкости перемещаемая с R1 на R2 за время ∆t.
Момент количества движения на R2 обозначим М2:
.
Здесь 
, т.е. движение жидкости сопровождается приращением момента количества движения.
Согласно закону, гласящему что изменение момента количества движения жидкости между двумя сечениями потока равно моменту импульса внешней силы, действующей на жидкость:
, где
P – внешняя сила действия на жидкость (сила давления лопастей),
R – расстояние от центра вращения колеса до центра приложения силы P.
Разделим тождество на ∆t и умножим на w (угловая скорость вращения рабочего колеса). Получим:
Подставляя это в исходное выражение, после сокращения равных величин и преобразования относительно 
, получаем:
При безударном входе жидкости на колесо (a1=90°)
|
|
|
.
Полученное выражение характеризует количество энергии, сообщённое насосом единице массы жидкости, но не отвечает на вопрос, какая это энергия. Ответ получают с помощью теоремы косинусов:
Подставляя 
в выражение для напора, получаем выражение для теоретического напора:
Выражение 3 – выражение кинетической энергии, называется динамическим напором. Выражения 1, 2 – приращение потенциальной энергии, которую называют статической составляющей напора.
– коэффициент реактивности.
Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 496; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!