Боровский Овсянников Чебаевский Шапиро Лопастные насосы_150dpi (1047810), страница 40
Текст из файла (страница 40)
— длина средней линни капала между сечениями, Здесь следует отметить, что для центробежных колес с цклнндрпческимп лопаткамн равенство относительных скоростей потока на выходе нз колеса и на входе в него (шх>гв>=)) еще пе означает отсутствия дпффузорностп нлп конфузориостп межлопаточиых каналов. Для больп>инства таких колес канал во входной части колес получается диффузорным, в выходной части-- конфузорным. В этом случае Е„,.„х соответствует плоша. дп сечения капала в переходном участке- — от днффузора к копфузору. В результате проведенных исследований было обнаружено, что с уменьшением угла днффузорпостп каналов колеса срыв работы насоса происходит прп б»льшсм газосодержанпн в жид.
когти на входе. Так, например, уменьшение угла днффузорностп с 8' до ! 40' улучшило работоспособность центробежного насоса по периметру б„х,„х приблизительно в два раза. Полученные результаты были подтверждены спецпальнычн экспериментами, суть которых закл>очалась в изменении диффузорностн межлопаточных каналов одного и того же колеса путем установки вь,.чадь>шей, пзменяюших дпффузорность проточных каналов. На основании этих опытов был сделан вывод, что для расширения диапазона работоспособности цептробе>кпого насоса по содержанию газа во всасываемой жидкости необходимо»збегать большой дпффузорностп каналов колеса. Угол диффузорности' не должен превыша гь 1,5' — 2', Другим важным параметром, от которого в значительной степени зависит критическое объемное количество газовой фазы в жидкости на входе в центробежное колесо, является условная густота решетки колеса т„гсх>.
формулу (3.85)). Для излучения максимальных зпячеппй б„,,„, вслп ппш т„долж>ш выбираться в пределах т„=-2 —:2,5. 47. ВЛИЯНИЕ ВЯЗКОСТИ ЖИДКОСТИ НА КАВНТАННОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВЪ|СОКООБОРОТНЪ>Х НАСОСОВ 4,7.1, Влияние вязкости жидкости на скорость роста и замыкания сферического кавитацнонного пузырька Явление кавптацни в текушей жидкости связано с образованием, ростом п замыканием наро-газовых каверн. Формы и размеры кавнтационных каверн зависят от конкретных параметров и размеров проточной части насоса.
Провести анализ влияния вязкости для каверн произвольной форти> затруднительно, Поэтому для получения характера основных зависимостей влияния вязкости на кавитационные характеристики проведем анализ для кавнтацпопного сферического пузырька. ззз Динамика роста и замыкания таких пузырьков зависит от нда физических свойств жидкости, в том число, в зпачптельн й степени от вязкости, Силы вязкости жидкости замедляют корость роста и замыкания наро-газового пузырька. Теоретическая зависимость скорости изменения размера пу,ырька от сил вязкости может быть представлена в слсдукяцем ,пде !25): — М, з «И'ст с Ф вЂ” — —.— — 1=О, ~~ бс) Р где )с' = — — — относительный радиус пузырька; 1!э тт' — текуший радиус пузырька', Йв — начальный радиус пузырька,' — — 1/ "" '"' — безразмернгяй в!теменной фактор; .т Ф' р,.
р,„ †внутренн давление в пузырьке: р,, — давление л.ндкости, окружаюптей пузырек; р„с — плотность жидкости; †безразмерн вязкость жидкости; 4и не !' р»; ' !Ран Р»,1 р — динамический козффпциент вязкости жид- кости. На рис. 4.16 показаны результаты расчета скорости роста узырька по зависимости (4А4) для вязкой (С= — !00) н идсальнып 1ь' -О) жидкостей для частного стучнн: сев=10-'т и; р=- 1000 кггмз; р=0,1 Па с; ран--р»,=098 МПа. Аналогичная картина иаблюдаетсн и при замыкании пузырь- ,а — время замыкания для вязкой жидкости существенно боль.но, чем для иевязкой [44).
н н: 4.16. График, нанна вязкости »мости на рост 1 и«ясского яавнта. » оного пузыри;а т,б сб бб ага тбб хбб »Фб Таким образом, вязкость жидкости зач ланит рост паровых га ри, а следовательно, снижаст интсигпюнн гь кавитапии прп ~ ьксиии давления в потоке ниже лтгнлеиня иасьнцеиных паров. зьи Если вязкость жидкости достаточно велика, а время пребывания ее в зоне разрежения (где давление ниже давления иасьпцениых паров жидкости) мало, гндродииамнческих последствий кавитации в потоке может и не возникнуть, так как объемы кавитационных пузырьков могут не успеть вырасти до таких размеров, чтобы изменить структуру потока.
Действительно при кавнтациоиных испытаниях труб Вентура на водо-глнцерииовых смесях получилось, что увеличение вязкости жидкости приводило к улучшению кавитациопвых характеристик труб Вентури. Более того, прп малом времени пребывания вязкой жидкости в зоне разрежения (Л(<5 1О-' с) были зафиксированы отрицательные величины давлений в горловине трубы Вептури, доходящие до — 2 МПа )62). По-видимому, в указанном случае время пребывания вязкой жидкости в зоне разрежения было недостаточным для вскипания жидкости, которая протекала через горловину трубы Вентури в перегретом состоянии. 4.7.2. Влияние вязкости жидкости на кавитационные характеристики высокооборотных центробежных насосов Теоретические исследования по скорости роста кавптацпонного пузырька и экспериментальные исследования кавптацнонных характеристик труб Вентурп на вязких жидкостях показали, что с увеличением вязкости жидкости и уменьшением времени пребывания ее в зоне разрежения (кавитационной зоне) увеличивается вероятность протекания жидкости через зону разрежения в перегретом состоянии.
С этой точки зрения уве. личение вязкости жидкости должно приводить к улучшешно кавнтационных характеристик лопасзных насосов. С другой стороны, увеличение гидравлических и перь от входа в насос до зоны разрежения при увеличении вязкости должно приводить к ухудшению кавитациониых характеристик насоса. Согласно имеющимся данным, для иизкооборотоых насосов вляние второго фактора является более существенным, в результате чего с увеличением вязкости кавитационные характеристики центробежных насосов ухудшаются )3, 58). Например, на рис.
4.17 показана экспериментальная зависимость отношения критического кавптацнопного коэффициента быстроходности насоса, перекачивающего мазут с различной вязкостью, к соответствующему коэффициенту этого же насоса, перекачивающего обыкновенную воду, от числа 1(е (кривая 1). Число Рейнольдса попс п1тывалось по формуле Я: ке= — — !О', (4.45) Р~ ° м где 1~ — расход через насос в режиме работы с мак. симальиым к, п. д., л/с; !>, = )т 4(ув (>в. я — эквивалентный диаметр рабочего колеса; 7с — коэффициент сужения сечения рабочего гшлеса лопаткам>! на выходе.
Из графика на рис. 4.(7 видно, что увеличение вязкости ипдкости сушественно ухудшает всасываюшую способность гснтробежного насоса. С другой стороны, в литературе им>ногтя С,ар овдйга ВВ р,В Вт ДВ ДВ да гтис. 4.!7. График воины>я вязкости жидкости нв кавитационные харак. гсристиаи цеит!>обегав>ык насосов: — нптн~ оаоротнвж насос И т — внсонтн>аоротныа касас тванныс авторов> два>> ВЙ6 Дггб сведения, что для низкооборотиых насосов, перекачивающих выоковязкие жидкости (»=09-:),2 свтагс) с увеличением вязкотн кавитационные хара«тернстш<и центробежного насоса могут и улучшаться г)4, 25). Лля высокооборотных насосов в сравнении с низкооборотнычи является характерным существенно меньшее время пребыва>пгя жидкости в зоне разрежения, что в соответствии с вышеиз.шженными даннымн должно «затягивать» развитие кавнтаци:ицых явлений в проточных каналах насоса с увеличением вяз> ости жидкости, Эксперименты, проведенные авторами на выокооборотном центробежном насосе, перекачивающим водо>.пшериновые смеси, показали, что влияние вязкости жидкости >та антпкавитационныс свойства насоса оказалось весьма иеуществеиным (см.
кривую 2 на рпс, 4.)7). Основные режимные и геометрические параметры цсшатаииог > насоса были следующие: (;)=2,56 л,гс; со=2200 !тг>г>!с; с) 455 мм; 6аан 4 мм; з=б: й=0,9; Ь>=30 мм; па=ли, Поскольку кпнетика процесса парообразовииии жидкости, .!юме вязкости, зависит и от других ес физии цскпх свойств, а >икже от времени пребывания жидкости в зощ разрежения, то «р,т с>ипсимость — ' = ! ()се) на рис.
4.)7 (крщщи 2) может быть Скан,о «цользована только для оценочных рас и гтн»тггвитацнонных ха!,>ктернстик насосов, которые по свопм параметрам н роду пекачцваемых жидкостей близки к иены мишому. Глава Р ОСОБЕННОСТИ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ НА ВХОДЕ В ШНЕКО-ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ НАСОС ЙРИ НАЛИЧИИ ОБРАТНЫХ ТОКОВ вл. стРуктуРА итттОВА ВО ВХОВИОи ЧАСТИ ШИЕКОВОГО ПРЕДНАСОСА При понижении расхода, т. е, при уменьшении комплекса, характеризующего кинематическое подобие режима насоса —, р) появляются обратные токи на входе.
Часто обратные токи наблюдаются и на расчетном режиме. Обратные токи, возникая на входе в лопасти колеса и распространяясь во входном патрубке навстречу основ))ому потоку, оттесняют основной поток к осн входного патрубка и закручивают его. Чем больше отличается величина — от ( — ~ для режима без обратных токов, тем О ~От ))) ))) р больше интенсивность обратных токов и их воздействие на основной поток. Последствиями воздействия обратных токов являются: !.
Неравномерность поля давления па входе в шнек, проявляющаяся в понижении в пептре активного потока и в повышенин на периферии статического давлсшш вследствие закрутки потока. 2. Подогрев псрекачивас мой жидкости за счет обратных токов. 3. Возможность возникновения автоколебательных режимов. 4. Увеличение момента сопротивления на валу насоса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
