Жидкостные ракетные двигатели Волков Е.Б. Головков Л.Г. Сырицын Т.А. (1014157), страница 51
Текст из файла (страница 51)
Однако очень часто возникает необходимость расчета насоса на кавитацию па том этапе его создания, когда размеры проточной части еще не определены. Кроме того, расчет ги- 266 дрнвлпчсс!и!х потерь в пагосс запруд!шп пст!ст(станс оол! ш !и сложпостп тече.'шя ткидкостп. Поэтому очень широко пспо.п,- зуются приб.!пжеппые методы расчета Л/!хю, по аолуэмпирпческим зависимостям, к числу которых относится и формула Г. С.
Руднева (630) где с - - !юкотир.!я вслп'!Нпа, ппстт!яппая для '!аппо!О пасоса; с устаппплппас!ся Опьппым путем". Ч! !и больше с, тем мспшпс ЛЕ! ппь т. с. мспшпе псроятпость появлешги и насосе кавитации. Для центробежных насосов с.= 800 †: 2200. Величина с зависит глаипым образом от коиструктивиых особеппостеп пасоса. '! ак!!х! образом, зная число оборотов пасоса тг, его производптельиость (с и коэффициент с, можно установить иеобходимую вели шву Л/!д„н, а следовательно, и потребные параметры потока иа входе в насос.
(!роиллтюстрируех! прих|еиеиие формулы С. С. Руднева примером. Опрсдслпн нсобхо,щмое !авлси !с на входе в насос, работающий иа воде прн !- 20" 0, если и= !0000 об/лкк, !/.=100,!/сев=-о,! лс/сск, с=1000 и с,„=-10 .и/сок, !!о формуле С. Сп Руднева 10 ~10 000 к О,1) — 4 7 1000 При ! = 20 С Рл =- 0,013 к! /глп = 130 тсГ/лтх и, следовательно, потребный напор на входе авх =' + айхан Рл йвх = 1000 !- . +40» -!! =453.«. 130 кГ/лп 1000 кГ/лп Необходимое давление на входе Рвх = т !'вх — †, ) = 1000 ( 4б,з — †, ) = 4,15 10' — = 4,15 — „, 24 ) (, ' 2а ) ' ' ° ' жх' Следоватсльно, в даиион прпысрс, для то!о побы предотвратить кавптаиию в насосе, требуется довольно а!а и!те.тьное лавление жидкости на входе.
1!! формулы (030) с — 5,62 — — „, что блгюка к формухе и!л с/ (3!!лип) коыр!(ппнгщ!та быстроходности и„.. 1!оэтону вели щпу с назь!ва!от иногда кааитаннонным ковффициентон быстроходности. Влияние различных факторов на кавитационные свойства насоса Дпализир) я формулу С. С. Руднева, можно установить влияние разлн шых факторов па квшпап>кпшые свойства пасоса. Вслп>ппа Л(>лип зависпг от >псла обоРотов пасоса в степени «413». Это озпа:>нет, >то увели 1с>>пе оборотов Опроса связан> с необхо,п>поспав с>щюс>- с г венного ) гелпчснпя лаи.и н>>я пя его входе.
Если бы в рассмо>.рон. н»>1 вып>с примере число оборота> было увеличено ло 30000 об7мнн, а — ГО лав;1епие на пхОле 8 насос, га- 5;р ~ рантпрующее бескавптаппоннтзо ра— — — боту пасоса, составило бы пример. но 20 кГ(г,на )(ак слелугт >з формулы (0.30), Рис.
6 (9. Гасив коласа каппта1ия тс'и Оолсг вео05!тна, чем с два(>пно> пкрм>ч больше произпо:(птельность насоса (>, Влияние п и Я связано с тем, что падение напора зависит ог скорости жидкости в прото'1- ной части пг>соса, которая в свою очередь опретсляется шелом оборошв и расходом. Применяя колгсо с двоиным 10 О,В лб П,В 0,7 П,б 0,5 0,5 0,4 ПД ог 0,1 -74П -2>о мт 0 10 м ЗП 40 50 ВО 7П ВО ВО 100 пО 120 150 140 Рис. 6ДО.
Зависимость давления парообрааонапия от тс>тпсрвтуре> для компопептов таллин ЖРД: 1 — еолтрол; 2 — Фт р, а — кнслорол; 4 — дннетнлтнлразнн; Б — отклонив спирт; 4 — ез тнан клокота; 7 — т~нка; а — перскнсь запорола. Π— керосин входом (рис. б.!9), можно уменьшать производительно ть на одну сторону в Лва раза, а д(татин примерно на 60адм Свойства перекачнжаемой жидкости сказываются главным образом >срез давление парчой>разованпя, прямо входящее в формулу потребного Ь,к На рис. 0>.20 приводится зависимость давления парообразования от температуры для 208 рч ьа ком!шц 1(1 ч ((н(л (л 'ер 1. (Йгх! г шьг(с р., тем иг 1 можиш кллг ши:)я 11 !см, ".
'(о(цгм льна, больше ))олжио быль 11ссг(( 1)ил 1)я рлйо(ы и 1 ' л ири рлзш! . тс зпсрлтурлх Л)УГ(Х Г ):И".и ':: . !Ю ГИ, О КО)ООЫХ Л В)С 1! )ШЗЧ,КЦОГГЬ олр(1,«"ли ",::ырь."л п: рл - иг-ги «,:(и ( ил!Н,кг!ц(';(и (о) л;1(иг( 6 '; з (глиии, 1! и ( )!р;,".( '! '')г((ь (сц)(им. ьогп, и (р О)и (ко (ь)ц 1(ьс (пз ( л(( Р 1( и; иг( (у)ц((лгпи ), ')ГМ Г.)('НИИИ',1;(ЛЛ('Иц'( )н)льп( л зп: чс()и !1 ()нрг "( 1, чи:1 )Ь,,„О6(сиг илллшк (о 6гсклц(пл'')и(11'1) 10 1'лоо ()' и'15(з ', и))сп'Г ГГ) коис ГО" ктиии1И' о(06сииос; 1 ) '!Г!.'»(;(( Иы( и й(ор)1) )( С 1 .
! 1"и((из (ц)з(Й(йнцишпо л г. '1(»,1 (6( лыц( з)(и ко) лфьии.ц(, т( и ус го)ьзиаес цаОг по шя:ш)сцил и 1<(ни';)иии У)кс укл и. а".)ось, ыо козф- 11)! Ицп(г г цгцкгт и ляп ш( почти л трц разя, что ш)отистстл) ст ИЗМС)Н Ч(ПО Уй г., ЦРИ ИРО)ИХ РЛСИЫХ ) СГШЛИЯ ( ()РЦМСРИО ВЧЕ- ты)ш р,)зл. Г1506ы (., чи)()1, ь,ци!(зиц)оии!1 сл(тй)с(ил ил(ос), и(1)йходпмо прлш(л:,ио гц1)офц,шровлп лхол я нассю, ц осойгиио лхол рлйп:сс ).олссо. Опасность кл:(итлиии умсиьшя, тгя ири ш ин;счии скорости ооьеклшш жидкостшо цхо цн)й части :)ОЛЛГКИ И И)ц) ) )!г)': Чц ИЛИ ЙЛЗИОГЗН ЛЛВ )ГИИИ ИЛ ЙЛ60" СЙ нерзй)0()сй сто;)Оилх ТОизтки, цззыаасмОЙ нзГЙ)зкОЙ;нз:1 )- цатк). Пог,(г цге о )з чси(ктся те)1, по уасличсиис разности давлеци,) О:и;шасг учслнцс(ц(с даллеии(1 с 1)сряйочей стш роны, т. «.
кл" рлз 1: оцллсти, где илиоо (с( лозможио кавитацшцшое гло илии( ж)!лкогти. Для того !Гоб)л умел).)лить иагрузку ил лопатку и скорость 06тгкаиия се жилкостыо, цршшмлюгся глелуюшис меры; ЛОизтку ири6)и(жл)О!' к ВХОТ)' и колесо, цела)ОГ ее яозможио 6озс( широкой, улсличилавт число лопаток, цриз)сия)от уиомицалшееся уже колесо с двустороиипм входом, Стремление сяелать лопатке широкой и приблизить ее к входу я колесо ирцяодит к примгиеишо лопаток ляоякой крицизцы, которь)е из)шот сложиу!о форму длояковыгнутой поверхцогти. Лопатки ллоякой крилизиы особенно часто применяются л насосах с большим козффцписцтом и, 1цри ц,)80) Это сяязацо с тем, что такис насосы имеют колесо С МЛЛЫМ ОТИОШЕИИСз! ЦаР) жПОГО ЛИаМЕтРа К ВХОЛИОМУ 1рис, 6.16).
Лопатка цри»том цолучястси короткой и цм(ст мазг!5) полсрхиость. Г)тойы гмслшлить нагрузку иа лопатку, Необходимо сс ушир!пь, л зто Лостиглетгя перекопом к форме длоя кол! )ГИ(гтОЙ цояерхцогтн. 11(ойхотимос ллллг((ц)с цл я'и-!г л 1(ситрг)йенский изгое ао х!ИОГих,(!(!'516 ( Озц)гт(;1 )ц (1!Ии ии( з( чллзг 015( л йлклх. С атей ж() (илью могут ц(пользоваться сгруйшц);ьзи Осель!с црслцлсосн, ) стзилч лнвагмыс перед цеитробежш ы) колесом, 269 Установка осевого предпасоса перед центробежным значительно уз) пласт к;витацпоппые качест~ьа насосного агрегата, коэффициент с в формуле С. С.
Руднева в ттькозь случае мо. жст быть повышен до 3000 — 4000. Оптимальная скорость входа жидкости в колесо Г1!ььь расчете насоса должна быть назначена скорость с„, с которой жидкость н,одпт гь колесо. Возрастание агой скорости, с одной стороны, ! мсньшает размеры входа в колгго, а с дрьгой--увелпчшьасг ги,ьравлпчсскпс потери и ььььвьншаьг опасность каиьтапньь. Установлено, 'по предельным зпа'ьснием со для обычных компонентов топлив ьььмьгьется со=- =.
!2 м(сек -". Рекомспдуется принимать з с,=-(з, к'Ял'-, (6.31) где (то=0,05--0,07. В случае если получено со)!2 ль/сек, целесоосьразно переходить к колесу с двусторонним входом. Прп этом производительность, отвечаьоьцая одному входу, уменьшается в дга раза, Поверочиььй расчет насоса Приведенная выше методика расчета бескавитациопных режимов работы насоса, основанная на использовании формулы С. С Руднева, удобна тем, по требует для расчета знания лишь основных параметров насоса (Я, и). Однакоэта методика недостаточно точно учитывает конструктивные особенности данного насоса (оии учнтываюгся лишь назначением коэффициента с) и поэтому приближенна.
Если известны пе только параметры насоса, по и размеры его проточной части и треугольники скоростей жидкости, протекшощей через пасог, то расчет насоса па кавитацию может быть уточнен, Для этого принимают г г (5.32) где пг и Х„аа имеют смысл коэффициентов гидравлических потсрь на участке от входа в насос до входа на лопатки. По опытным данным и == 1,05 —: 1,15; ).ам — - 0,1 —: 0,3. а Длн аоьтко~о воаоро;ш допускаемое зьна ььььнье скорости са состав. агат 25 ль(сок, 270 Коэффппиепт Хч,ч„может б>ять также определен в виде и, (6.33) онг) где Ь, и о,--толгципз лопатки прц входе ца лопатку и иа расстояйпп 45 >пас от входа; с,— - око!н>сть прп вхо;и в колесо; и, — окружная лсорость на макспчальноч Спамстре входпоп кромки лопатки; .Г>мч, — приведенный диаметр входа (формула (6.23); Ь, -- щпрцпа пхо щей кромки лопатки; 7>~ — диаметр окружиости, проходяьцсй 'и'роз ссре.
дину вход>юй кромки лопатки. Рассчитав тю зависимости (6.33] вели'шпу коэффициепта 1.„,, паходят по формуле (6.32) падение динамического напора и затем устапавливаюг пеобходпыый напор па входе в насос Ь,= — "+ ЬЬ,„„ где р,. берется при максимальной заданной температуре жидкости.
Номограмма (рис. 6.21), позволяющая определять при расчете пасоса параметры, обеспечивающие его бсскавптацпоппую работу, построена М. В. Архишсппым с использованием формулы П. П. Рулпеиа. Номограмма связывает производительпость О, число оборотов и, кавитационпый коэффициент с и ЬЬ,„ч =Ь„„-- ~'-. Из номограммы по трем любым т из этих величин находится четвертая. На рис. 6.21 лля примера показано определепие допускаемого числа оборотов прп задаппых О, с. ЛЬя,„,. Есчп Я=- =-!30 л/сек, с=1600 и Лйлмс — — 20 ж, то из номопраммы ааходпм, что кавитации в насосе це будет при и ~ (7500 об!Иин. й а 7. ГидРАВлическии РАсчет нАсОсА Задача расчета. Определение основных параметров насоса Основной задачей расчета является определение размеров пли, как говорят, профилирование проточной части насоса.
Проточная часть состоит из устройств, подводящих поток к рабочему колесу,межлопаточпого кацала колеса и устройств, огводящих жидкость из колеса, т. е. спиральной камеры и диффузора. Кроме профилирования проточной части в задачи 27! Э с с. С СЗ р З 272 сэва.» л З О \ о 3 Ю о С *.Я С1 П 'й Ф И Ф Ю ( 4 Ю. И о Ы Я Ц с. О Х С'4 ~Ф' О расчета могут входить проверка насоса на кавптапию и расчет папорной: арактеристпкп. Гидравлический расчег являетсв основой для последующих расчетов и проектирования насоса, так как в результате его определяются размеры всех главных элементов пасоса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
