Лепёшкин Гидравлика (1003560), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Онн занимают промежу(очное положение между пентробсжными и оссвммн насосами. Раб~ч~е п(ю((ассы во Всех лопастных насосах Однотипны, н матсмап(»(еские зависимости. характеризующие их работу„одинаковы. Наиб((лысее расп(юстранснне в магвицост(юснг!и нашли цен" тробежз(ыс насосы, позгому Онн будут Гассмотрены более подробно. У насосов трения взаимодействие с погоком жилкости Обеспе.
чивастсй за счет трений между рабочим ОРГВНОм и жидкостью (св(( трения между слоями жидкости, т.е. нап(атанио рабочей жидкости Осув(ссттьтйе(сй силами тре(н(й. Так как В ~снову работы згих насосов заложег( принцип трения, прелполагакйчнй значнтсльнгае потери знсргии» 'то кОэффнциснты ИОлсзнОГО действ(и( насОсОВ не велики н нх прнменсннс ограничено. 222 16.2.
Устройство и принцип действия центробежных насосов На рис. ) 6.! приведена схема центробежного насоса. Основным рябо»(иа( ОГ(ганом центре»бежного насоса йвлйстсй рабочее колесо 4 с лопатками 6. Рабочее колесо Обычно состоит нз лвух дисков, Один из КОГОрых и»вд»ет на юл» а второй с(юлинсн с псрВым диском лопаткамн 6 и имеет вхогп(ое отверстие 2, В некоторых конструкциях второЙ диск отсутствус| (открьпое колесо), Лопя(кн 6 имеют криРОлннсйную. пилинлрическую илн более сложную г(росграиственную форму, Рабочее колесо установлено нв веаушсм валу 3. Корпус насоса состоит из всасывающег(т (татрубка ! н спиральн~- ГО Отвола 7, кОторый закгл(чивастся напОрнь(м нагрубкоа( 5.
Жидкость под(к(аигсй к рабочему колесу 4 вдоль Осн его арап(ений через вс(юываю(пий патруГхзк Й Далее Она»(срез отворен(е 2 попадаег в межлопа Точное пространспю колеса 4, раскручи(еаетсл лопатками 6 и (пбрасываспз( В спиральный Отвал 7. Спиральный ОТВОД НМССТ У~й~йообра(зную форму Н пред((ВЗнвчеп длй ТОПК Ч(О- бы улоюпь выходя(пую с колеса жилкостм По спиральному опюлу жидкое(ь напраилйетсй к напорному патрубку 5„который( часто имеет расглирйкядуюсй форму (форму диффузора), Ряс.
16Д. Схема центробежного насос(с Г- ао(см(а»а»8о»а (»атртеок; 3 - аищпое (па(тстпе Рабочего а(а(еса; 3 — щл; 4— рабочее а(а(есо," 5 — ((апорпмй (»атртбоа; б — лопатка; 7 — сп(»(ас»»(.пмй опека На схеме цс!Ггрюбсжно!О насоса нанесены сто наиболсс важный гсомстричсский парамстр — лиамстр д рабочего колсса. а также ширина !»! потока жидкости, выходяшсго с этого колеса. Рассмот)юнная схсма с консольной установкой рзбочсго колсса являстся одной из наиболсс простых. В маип!Нострогггсльных гилрюиичсских системах используются и более сложныс конструкции насосОВ, Цснтробсж!Ияс насосы могут быль выполнсны с двухсторонним ВхОДОЫ, а такжс с дв»мя или нсскОлькими Выходамн.
На олпом прнволном валу насоса можст быть»становлсио нссколько изолированных друг от друга )а!бочих колес. Если жидкость прОхщгит чсрсз них послсдоватсльио«тО такис насОсы назыВа!о гся ыногостуг!сй«!атыйи и служат для получсння высокого лавлсния на выходс. Если у каждого из этих колсс ссть собствснный вход и собственный выход, т.с. жидкость прохолит через инх параллсльными потоками, то такие насосы називаготся многопото«!- ными и сл»агат для получения больших подач. Крома того, Цсйтробсжныс йасосм раз«и!чак!Тся по к!я!СтрУК- цйй рабочих колсс. Цснтробсжныс насосы мог»т быть прслназначсны лля особых условий эксплуатаций. например дзя перекачки нсфти и нсфтспрод»»ктов«лля работы с хныйч!«ски активными жидкостями.
Для работы при повышснной тсмпсратурс и т.д. Особснностн эксплуатации накладывают дони!Нг!Тсльнис трсбования к наст!Саы, и это обычно приводит к усл!»жнснию их конструкций. Рассматрнвасмыс насосы могут В!яп»»ока!ъся Вместе с при»ялгным лвигатслсм как слинос излслйс. Такос усгройспю иазывасгся насосн!«!ы агрегатом. Если !Гасосный агрсгат дополнитсльно снабжсп тр»бопрониами н смонтированным ОГюрудованисы, обсспсчщгающим сп! работу, то такое устройство называк»т насосной устанОВКОЙ. В закл!очсннс О!мстим, что цс!Ггробсжйыс и другис лопастныс насосы по с»жвнснню с обьсыйыми насосами Обладают р!!Доы прсимущссгв и нсдостатков.
Так, онн имсют практически )х!Вноысрйую подачу и нстрсбоватсльны к «!йстозв !х!бочсй жйдкостй (мо!»» псрскачивагь Весьма загрязнснныс жидкости). Однако онн нс могуг псрскачивать вязкис жидкости и в отличнс от обьсынгях насо!х!В йс Обладают самоа!з!сыв!щйсы, Под самовсасываййсм пойнмают способность насоса, рабогая бсз жидкосп!, Создаватг* лостаточнос разрсжсннс и за счст этого подсасьвпь жидкосзь из сыкости.
расположснной нижс насоса. Поэтому псрсд началом работы такого йасоса сто ВсасмвающйЙ тр»бопровгл! ДОлжсй быть заполнсй рабочей жидкостью. Кроыс того, лгягастныс насосы имсют нсжссткую характсристику, т.с. подача насоса сущсствснио зависит от сп» напора (и наоборот). Поэтому при измснснии сои!кпиысиия в трубопровода мсйястся йапор, а с ййм й подача насоса. 224 16,3. Основное уравнение центробежного насоса Для вывода основного уравнсння цснтробсжного насоса !х!ссмотрим схсму ЛВйжсния жидкости В мсжлогщтОчйом пуюстранствс (рис.
16.2), при этом всличины, относящнсся к входу на лопатку (точка ! Иа рис. 16.2), б»лом Обозначать с нндсксом 1, а относящисся к Выходу (точка 2 на рис,. 16.2), — с инлсксом 2. Например, радиус на входс колеса обоэначсн симаолоМ й!, а радиус на выходс — )(! Щ = )2/2). 2(вижснис жидкости в мсжлопаточных кщ!адах Вращающсгося колеса (от точки ! к тачке 2) яю!Лс!ся сложным.
Его можно рассматривать как результат сложения двух лвижсний: аращсния вмсстс с колесом с угловой скоросгъю и й псрсмсщсйия относительно лопатки колеса. Поэтому в любой точке внутри колеси всктор абсолютной скоросчт! В яалястся суммой двух Вскторов: окружной скоросгй (»'и оп!оситсльной скорости и' В качсспю прнмсра на рис. ! 6.2 показаны вскторы скг!ростсй на выходе с рабочсго колсса (В точно 2), поэтому Ойй Обозначсны с йнлсксамй 2, На схеме также указаны углы ысжду векторами скоростей.
Причсм следует иметь в виду, что угол сч между вскторами скор!!стсй! а«и 6»; являщся всличиной, измснякчпсйся в процсссс работы иасОса, а»тол б«ысжду вскторамн скоростсй Й'з й г!з — всличийа ПсстОЯННая ддя даННОГО НВСОСа, ТВК КВК ОП ОдНОВрСМСННО яаяаястСя»ТЛОЫ М!."жд»' КВСВТСЛЬНОЙ К ЛОПВТКС Н Кг СВТСЛЬНОЙ К ОКР»"»ХНОС- ти колеса. Поэтому угол !»! — одна из Важных гсомстричсских хлрактсрнстнк рабОчсГО кОлсса, а слслОВатсльйо, н насоса.
Для анализа различных аспсктов рабщы цснтробсжного насос!, крома указанных скоросшй, нс!!!Ьтьзуют проекцию абшлютной ско. Рости г, на напРавлснйс окРУжной скг!!Хчсти («ь Эта всличипа обозначсна на рис. 16.2 всктором !»!!» Такжс использу!От и проскцию абсолклйой ско!юстй ь«» на направлсййс райну!з!.
З~ Вслйчййа Обожючсна на рис. 16,2 всктором гла. Для вывода основного у»х!Внсйия цснтробсжного насоса с!!Власы слс- '2 ' . !!»! Д»'ЮЩИС ЛОП»ЧЛ!«Н ИЯ. Р! '~! 1. Число лопаток бссконсчно вс- П!— лик!! и они имеют бссконсчно ма- 4П лую тОлщин»', т.с. В ысжлопато«!Иоы прасця!Нсп»с сущсствуст струйное тсчснйс и форма всех струй соаврц»сн- НО Одинакова, так как каждая струйка движется мсжду двух лопаток. 2. В насоса отсутсп!»кп всс Вилы потерь энсргий, т.с. сго кож)!фицнснт !Ишсзного дсйствня раасн сди..
жилкосги а мсжхопаточпом ницс (ч» 1), пвостржктас а !3« » »« м 225 На основании зпОроГО лопуз иснз Гй прираззнясьз потрсблясмую мощносп насгзса Лймр, равнузо щзоизвслснизо й(язпзаюзпсго момсзпа насоса М и сто угловой скорости е, к полсзной хзыцностн Н „пропорциональной Гзроизвсдению подачи насоса Д и сто тсорстичсского напора Н,„(Н,,„, — тсорстичсский напор в илсального насоса с бссконсчным числом лопатОк): Рззс. 16з.3. Схема ЯЛЯ оззрелсйе- Мм = Н..,пя(;З.
((6,() ййя момснтоя мзличзхтйа лйнжсний Втгчязй матсмйтнчсской зависи- мОстьзо, испОльз)смой для ВМВОДВ, являстся заизн сохрззнсннй количсстВВ движсний, записанимй лтй врзицательного движсння, т.с. Измснснис импульса момснта (МГ) равно зззмснснию момснга количсства лвижсниЯ рабОчсй жнлкО- сти за время Г. Момснт койнчсспга даижснпя раасн проижлснню вскгора колзз- ЧССПГВ ЛВЗСКсния и райзтуззь Например, ссли В ТОЧКС 2 (рис. ) 63) нахщитсй частица жидкости массой гззй с абсолкинсзй скороспйо сь то сс момснт коззичсства двнжспия можсг бмть Вычнслсн по формулс М„~ = лзйсзгз = Ядзозйзсоаоь так как из Гсомстричсских сООтнОпгсний слслуст Гз -"' нзсозоз (см рис.
)6.3). Измснсннс моменга КОЛИЧсспйз дймжсния назйдсьз с учетом того„ Что За ВЙСЬЗЯ Г жгзлкОСть ьзассой ьт Уходзгг с рзз(изЧСГО КОЯССВ сзз скоростькз ГЗ н такое жс количсспю жидкости ьязссой зл поступаст В мсжлопа'йз1знос п(хзстРанстзкз колсса, НО Ужс сО СКОРОстыО Рь Гогда Мà — йизйзсозоз "'- зййз)(зсгззоз» М "-(Нзйзсойиз — )ГззззсозОз). В пйслсднсй зависимости Отногдснис массьз лз к Врсмсни Гпрсйс Гавчяст собой массовую подачу нйсосй О,„= ()р, сйсдоватсззьно: Необходимо Гггмстить, что зта зависимость сп)хззкллива нс только ллй цснтргзбежного, но и длй других лопастнмх насосов, АналоГичную загйжимОсть мОжно ИОлучить и ллй лопястнОГО ГидрОдви- Гягслй (гидротурбзинм), сслн )чссть, что в нсм момснт колнчссгва дви,"кения жидкости уззсньцзасгся. Слсдуст имсГь В Виду, что у 60льйзззнства пснт(зобсжнмх насосов жидкость полволнтсй к (зйбочсму колссу бсз прслварзпсльной закрутки н вступаст В ьзсяьчопжОчныс каналы, ДВИГаясь радиально (см.
рис, ! 63). Это значит, Гго узтяз аз (йз вен 9(з, а сожа, = 6. Кроче того, из анализа Рис. 16.2 слсдУст, что сзс.-- йзсозон Тогда завззсззмость ((6,2) уироидзегся и принимает слслузоший визд Подставив ((6З) в ((6.!), с учетом Нз .= М))з получим зависимость дйя тсорстичссконз напора насоса с бесконсчнмм числом лопатОк: Последняя зааисиьзость носит названис основззого уравнсния нсзттробсжного насОса, илн уравнсний Эйлсра. Оно зззззргзьтз исгзольз)втся длй анализа работм нс пзлзйчз пснтробсжных.
Гзгз и друпзх лопастнмх насосов, Основнос у)хзвнснззс пснтрсбсжззого насоса можст бзьпь использовано лля получсний сто ха(язктсристикзг Характсристикой насоса принято называть графическую зависимость его дсйсгвнтсльного напора от подачи Н = 3(О), пострасннуйз при посгойннззй частотс Вразззсззззя л зхзбочсго зазльса. ()На зйз многом Опрслслззст зкспл)тггацззоннмс свОйстаа насоса и являпсй Важнсйпзим пОказатслсм СГО (язботтй. Дйй Гзрсгзбразований тсорстичсского основного закона ~ см. формулу ()6.4)1 в использусмую на практнкс лзйззсззьзость Н = Г(о) прсжлс вссго нсобходнмо преобразовать правую часть ((6.4): из нсс Пслссо~брззно исьлю зять зззз)чрснинс скорости Нз и тзь, характсрнзуйлцис тсчснис жидкости через насос.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
