Боровский Овсянников Чебаевский Шапиро Лопастные насосы_150dpi (1047810), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Это отношение было названо Г. Л. Станем и А. И. Стенаповыи термодинамическим критерием кавитацни; равенство »тпх критериев озиа ~ает одинаковую степень развития кавитапин в потоках прп те чсиип различных жидкостей (Щ. Понижение температуры и зоне кавптацпп вызывает падение :аи давления насыщенных паров из величину Лр» =»р„б|„= "'" (4.7) с(Т Таким образом, судя по выражению (4.8), при одном и том же падении статического напора потока в зоне кавитации Лй„интенсивность кавитации (т. е, отношение объема образующихся паровых каверн к объему протекающей через зону кавитации жидкости) будет больше у той жидкости, у которой прп прочих равных условиях будут больше отношение плотности жидкости к плотности пара и отношение теплоемкости к скрытой теплоте парообразовання и у которой будет меньше градиент давления насыщенных паров по температуре дРр МТ В таблице 4,1 представлены результаты расчетов отношений термодпнамичесних критериев плантации для различных жидкостей к соответствующему критерпю кавитацпи для воды с температурой +15' С.
При этом имелось в виду, что у всех жидкостей понижение статического напора потока в области кавитации Лл„было одним и тем же. Как видно из табл. 4.1, для большинства рассмотренных жидкостей критерий кавитации В имеет меньшую величину, чем для воды с температурой +!5'С. Это означает, что интенсивность кавитации (относительный объем выделившегося пара) у иих меньше, чем у воды с температурой +!5' С.
Следовательно, можно сделать вывод, что эти жидкости менее склонны к кавитацпи, чем воды, и изменение структуры потока указанных жидкостей в результате возникновения очагов кавптации при одном и том же понижении статического пацора в потоке будет не столь значительным, как у воды. Особенно малые значения В имеют криогенные жидкости, среди которых, в свою очередь, резко выделяется жидкий водород. Итак, определенное сочетание физических и термодииамическпх свойств жидкости может пршистп и тому, что явление кавптации буде~ протекать прп бал~к низком давлении в зоне кавитацни, чем давление пасы1цеппых паров р„отнесенное к начальным условиям потока.
Поэтому выражение для коэффициента в текущем потоке в этом случае запишется так: ~~а~.кр Рхр.ч ыр св, 2 (4.12) где р„„, = р„— Лр,— давление насыщенных паров в зоне кавитации; Ьр,— уменьшение давления насыщенных паров изза парообразоваиия в зоне кавитации. Как щжазалн расчеты и опыты, для холодной воды (1<50' С) вели шпа Хр,, ничтожно мала по сравнению с кавитационными запасамп насосов и поэтому в практических случаях ею можно пренебрсгатт . ! ! ! ! ! со о со $ ! Ю 3 о К $44 Я~ Оос л О$ о . о х х о„ х' о Ж х Оа $'$ О О О Я 235 О о и О О х О$4ОО О О Ос С'4 44 $' $ ОЪ $О со со сО 4О 'Ф 4О О'$' О$ $ 'О $' Г Ос О4СО Л Ос СЧ О4 Ос о 44$ $ О4 С $ О4 С 1 "4 "4 'Ф "$' $' $' 4О О$:О $- $"$ Ос Ос $ Π— со С $ Ос Ж СЬ О$ СО СО $ а О Й У 4$ О $$ а 4$ Д $' ос со со 4О 4'$ Ю $О О$ О$ О $О $О О Ос в о д Я О О $О 44 ! 1 О О.
М $4$ 4.3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕЛИЧИНЪ| термодиндмичес((ОП попрликн хэ, В работе (55) было сдс ю»о обо| пгс»»е экспериментальных данных для многих ж»дкостей и вндс зависимости 29р. Рп'Д! ' (4.!4) где Р,и (Ри — Рн! ' Гиы ' э ~э =- Рпги (4.|5) В ~пбл. 4.2 даны результа~ы расчета параметров ЬЙ, и Вг по г)эгэ)эмулэм (4,|4), (4.|5) для некоторых жидкостей н приведено»х ! .в»ение с параметрами воды при разных температурах. Из тсблслиэ в»дно, что иэ»больщ|ю энзэ|сипя те|эмодпиэмических по»|п»ин имеют к|эпогснчые жпдкост» (особенно жэ|дкщг Поскольку термодннампческий аффект приводит к снижению давления в зоне кавэпацип по сравнению с исходным давлением насыщенных паров, а в формуле (4.2) для определения Мир за критическое давление р,, обычно берется давление насыщенных паров на входе в насос, то потребный Н ээгсг кавнтационный запас налег насоса пр» его работе на рабочей жидкости ггй„ как »рэвпло, будет меньше соответствующего запаса насоса»р» работе его на эодс, На рнс.
4.! показа»ы срывные кэвитэц»онные И Лэ,др Ьлидэзэ дй"'4а ХираКтср»СГИКИ НЭСОСа Пр» его работе на холодной ваде и на другом рабочем теРис. 4.|. Срыиные характеристики насоса ири его работе на хо- ле, гермодннаиическне иоэяоа воле и иа аругои рабочеи свойства которого сильно теле (Я=сонэк ы=сопы| отличаются от термоднна- мпческих свойств воды. )(ак видно»з рисунка, эксплуатационный кэвнтэционный запас может быть определен следующим образом: Айир.э — бйирнэо ййээ (4.|3) где ЬЬ, = и' — термодинамическая поправка.
Рж Тобакко 42 Параметры Название жидкостн ~,*с ) а/н. пт/с' !Рп/!тм ° 8 ст гм м'/с' вода Ааотнен иалота Четмрехокнсь арета Перекнсь водорода Жндкнй кислород Жндкнй фтор Метввовый спирт Этваовый спирт Керосин Жидкий водород Жндккй анмкак водород) и вода при высоких температурах. Причем, водой разной температуры можно моделировать по термоднпамическому крптерню кавитации В! все перечисленные в табл. 4.2 жидкости. ц ' д йй ДП 74 т!7 !85 тб Ь„т ~ ррйт пс. 4.2.
Срывные характервстнки кентробежного пасоса прн его работе на воде с 1=20'С и / 170'С, ррп дп в!х.!О' ' а.с/с: р-т-!те с: х — в-!тм рьа!т: о — и.!тар рта!с. с! — п=!!аа рта!т, а — о !т.а ртьы 15 100 150 200 230 250 15 15 30 15 — 183 — 188 !5 !5 !5 — 252 — 34 1,706 105,7 518 1800 3385 4980 2.63 52,8 108,3 0,1095 88,7 67 1 1,68 5,33 1,35 17!7 143,8 1200 0,241 0,0515 0,00643 0.00229 0,00!2!4 457 0,778 0,205 !36600 0,226 0,313 21 4.66 3! О О,й!рт' О, 325 О, 00637 1. 726 13,34 65. 75 !31,4 204,5 0,0147 3,65 10,4 0,000192 1 1,2 9,5 0,2ОЗ :,33 0,002!4 3!5 4,27 -"Ч 4' А с~ С:э <ъ ! 1 ! 464х ХФО.Ф Ф $ д=о ~ о ( /'6 Д сю '~' а ю а л о „а.
~"* оФ -1: ф о ~ '~о~ . й ю :с ~ ~- йаьО Ю ' а'~ ф~ у ~~ е ь ~1~~ Д а~ ФФ~сР „! дъ~8 Я 4- о:1 5 $ акоп соЬ. !! О 4 хх~ Ф~~мо~ф ФЯ СФ $ф Ф С~ Я~1. " Ф ~~ Ф О~ ~р 3 Д ~'~о ~ о~за ья „'„О ~ма 1- о ~ Оьи-$ Нами были проведены теоретические н экспериментальные исследования кавитационных характеристик высокооборотных центробежных и шнеко-центробежных насосов ирп работе их на воде с различной температурой, Было замечено, что величина термодипамической поправки ЬЬ, в большой степени зависела от частоты врап«спщ«рабочего колеса. На рис.
4.2 показаны типичные срывные характс1«««с«««кп высокооборотного насоса при его работе нз воде с температурами «=20'С и 1=170'С прн различных частотах вращения вала и прн — =сопз1. Анализ этих зав«кимостей, а также других аналогичных срывных характеристик, дал основание сделать вывод, что величина термодинамической поправки при изменении частоты вращения вала насоса и ири — =сонэ) приблизительио подчииястся закону "„=сопз1, где х«=1,о —:2,0 (Ю"' На рис. 4,3, 4А приведены ка вита цпоп пые ха рактер исти ки высокооборотных центробежного и шиеко-цеитробеж ного и асосов иа холодной и горячей воде, Несмотря иа разброс экспериментальных точек, можно отметить соблюдение ззи .ст кона "р" ж сопз1 ~ что означает — '' = сопз1) прн р«2 <«' — = сопз1), а также влияние режима — и конструкции насоса на величину термодинампческой поправки М«,, В результате анализа получещп,«х па горячей воде кавптацнонных характеристик насосов с параметрами р,/р,,",,==.
=0,006 —;0,06; и,р — -15 —:46,5 ь«/с; 11«,,р — — 1Π—:28' была получена зависимость для ЛЬ;. хй А. ~ Р ') "Р («г;1 )) 08) 14.16) хр,р,' 2 14. 18) гдв М вЂ” постоянный коэффициент А =70; (4.17) р„р — критическое давление жидкости; и,р, ))«,,,р — скорость н угол установки лопасти на входе соответственно иа среднем диаметре шнека 0,р. ««~ «ер «« ир — —, с р«л,„, = агс18 3« 14.19) ««с«ср Сопоставление результатов расчетов по этой формуле с из«сстными из литературы экспериментальиымц данными по исщхтаниям лопастных насосов на разлн «пых жидкостях показало равнительно удовлетворительную сходимость расчета с опытом. 4А, О РАБОТЕ ГННЕКО-ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСОВ НА КИПЯЩИХ ЖИДКОСТЯХ В ходе исследований кавитациопиых характеристик шпековых и шнеко-центробежных насосов на горячей воде было выявлено, что благодаря тсрмодинамнчсскому аффекту кавптацпи внутри насоса последний в ряде случаев мо кет нормально перекачивать жидкости с давлением на всасывании икже давления ее насыщенных паров при исходной температуре, Указанное условие реализуется тогда, когда ве,личина 1ермодиначпчсской поправки т!г, будет больше значении статической составляюпгей кри1ичегьо~о ь нппиииоппого запаса при работе ьа холодиои вовс Р„, 1ьо В атом случае жидкость вскипает во всасыва|ошем грубопрозоле, несколько охлаждается и в двухфазном виде поступает в насос.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
