1980 - Динамика насосных систем (554324), страница 12
Текст из файла (страница 12)
В этом случае форзшла для определения )», аапвшетоя в ниде и~ ~~и юг к у, = и„— (ф), ((!) ще «г Ф/( З этом случае ишеенение давленая на входе в насос нике ыекоторого критического приведет к уменьшении «'» , а следовательно н й-'~, ' что отмечалось в работах х(1 (ЗЛ г Показано, что уменьшение частоты вращения турбвны с уменьнекиеы давления на входе в насос начинается прнблиэнтельно о момеытз, соответствухщего первому критическому реь зеу кавитацвонной характеристика шнека Л77. Приведенные в статье Л71 экспериментзльиые данные позволили построить аависимость частоты вращения турбины о от напора шнека дч „ которая представлена ыа рис.й. здесь ~«(ьгР ГЪ=,««,у †,где «г- угловая частота вращения вала насоса; Х- Радиус шнека.
Поскольку частота вращения турбины пропорциональна окрукной око о чокпо орооти обратного потока», следовательно, зависимость л(Ф ) юг кпо Рассматривать и как зависимость и (»«). увелнченае (уыень- а М/с Н0 Пв !00 20 ~0 лб 010 010 000 ДИ ПЕОР Рио.2. пение) напора инока прыводат к увеличеыив (уменьмевыв) скорость (а оледонательыо, и скороотного напора †), т.е. в' г — =~(Р ~ ) . Пусть связь мекду сноростынм напором обратаых т~мов и непю.
ром янеза в первом приблииении в статике запвлвтся в виде омал„ вЂ” = му)л У ФЕ где козффвцвент пропорциональности А'р) определим как пр (О при о >дХ (в дальнейшем необходвмо уточнить зависимость (12) к козффициин Однако испольаовать зависимость (12) для динамических расе тов ыельзя, поскольку из-за внерционноств квдкоста мгновенное 3~' меновые напора янека ол, не приведет к мгновенному износ' вяе скоростыого напора — . Связь изиду зтиыи величинами Дсп ,ви,ф г ва оцясываться хотя бы днфференцнзльвнм уравнением первого поРП псстояаыув времевв Т мокко опредеявть по времена оствповв хоста, вредвврательао раскручеыкой обратыымк токами, прв вуве- ~ реоходе черве насос.
Првведепвые в работе 119/ експервмеятвль- ~ данные по взмеыенвв окрукксй скороств потока по радиусу трубо„свсде прв равных числах оборотов двегоыадьпого колесе повкояяст считать, что вадкость вращается ыак твердое тедо. Эепввем уравнение дпвяеыкя врвщавщегося теде г6и ду Г где У- момент анерцвв тела; ю- угловая скорость; Г - сала трехе нея. Отспда время остапова тела яе~ аь уу~~тр~ учитывая, что момент выерцва цвлввдра, врещвхщегося вокруг сво- ей оси, у -жя Г где м - массе вкдкоств; г - редаус трубопровода, а оала треаая хиднсстк о отеаку ыа едвнацу каскада Г207 г =-~ оигл ~Ф у где ,Р - плотность вядкоств; и - скорость аадкоста; я - коэЫмцвеет треппя, получка %~ с5 рля гладках труб козффициент м зависит только от числа Рт нольдса Ое Й01. Учитывая, что осевая соотавляшцая скорости, кости равна нулш, согласно хЗУ число Рвйыольдса следует апре лять по окрукыой скорости потока, в козффицаеыт А вать функцз, ю и опредавяется зависамостямк ЛОЬ ОООууг +ООР1ОЕ *Л у Пра уО" ЯЕ<ХОЛ, )= 031У ге 025 ,р, ООООм,В< Ю1', ФУ прк ОО ОООО .
йоскпльку при Хл = 10000 часло оборотов лидкости будет са таллата 0,2$ первоаачального числа оборотов, то будем считатьл и -г( ( р "Ь и л(ш)= 0,00332 + 0,221 ОГ ' . Расчет применительно к васк; -О.<л< М 2 показал, что У с 3,71 с. Изменения во времеыи объемов каиитацаоыных каверн перед и. пастями шнека и в проточыой части насоса прк автоколебательнса ренине работы шыеко-центробеиного насоса и 2, рассчитанные пс уравывниям (11) и (13), представлены на рис.1,б.
Здесь ке для сравнения принедены зависимости у ( 8,) и Ф' ('г,), получвцыые по йй ыулам (1) и (2). Реаультаты расчета объемов каверн перед лопастями шнека з: проточыой части насоса по формулам (11)-(!3) и (2) показали см' мхев: а) прн расчете автоколебательных рекимов работы шнека-цезй беиного насоса мокно пользоваться упрощенной формулой условног0 разделения суммарного объема каверн (1)-(2); б) при работе шнеко-центробеиыого насоса в реиимв автокслщ ний величина объема каверн перед шнеком не стремится мгновенно' нули (минимальному значениш), когда даиление на входе а насос Ш дает до значения, близкого к срввному.
Несмотря ыа существоваим "площадки" мыныьальных значеыий давления ыв зходе в насос ироды зительностью, равной сриблкзительно половиые па)мода колебаний изменение объема каверн 1~ происходат замедленно в соответстз~ 76 йсе ою йщ ця ига йю ага Рис.З. изиепением рзсхода ыа входе в насос. Запаздывание в изменении обьзиа лазеры перед шнеком в сравнении с изменением даююиия не входе з насос обусловлено большой иверциониостьш икикости во вращательное лвилеывв. Формулы (11)-(13) и (2) воино испольэовать для построения зевтических зависимостей )~~,(А,(у) и ~~у И,ш) по результатем иссэтеиий шыеко-центробежного насоса в режиме развитых ввтоколебввий Зе рис.
3 предотавлене зависимость )~л <Х, ш), подучеыывя при шмэлфровке испытаний насоса и 2. Число у получено методом релик"вии согласно способу, предложенному в работе ЕЙ) коэффициент Юхииз т определеы по текущему эначеыюс расходе на входе в насос, ~вечевая объема каверн перед шнеком определены способом, предло"'""вм в ыестоящей статье по ураввевивм (11) в (13). Зри этом бызл использованы текущие значения суммарного объеме каверн у~ и несо лл опе шпека Рю. Способ постРоениЯ зависимости )~~у(А У) еввлогичеы ссссо псссбу построения аввисвмости )' И, у ), предложенному в рвботе А'Я Золучеивый результат отражает тот факт, что при умеыьшении юзле злееия иа входе в насос до значений, близких к срывному, обьем кевв зерв перед шнеком уменьшвстся. 77 Узь см~ гз ю Е сз ау Аз у Рао.4.
На рмо.4 представлена зависимость взмевения объема ыаверн ~ проточысй чяоти ыасоса от иомЩвциеатв реками при постоянных зм. чениях числа навигации. Начиная с ыекоторого раохода объем кавзр в проточной части насоса умевьвается с умеыьыением расхода ые ьз де в ваоос. Завасвмооть ~~~ от числа навитецвв аналогична реимм без обратных тсыов, т.е. бцзьвему числу навитацви ооответствует меыьзвй объем каверн.
Таины образом,,учет влвнния сыороствого напора обратных тм' ва величину ~~у в предлагаемом споообе условного разделения сузмарного объема иаверн ыа объем хаверн перед выеиом 1~»,, в в проза вой части насоса Рл~ поаволяет получить характерные фазовне сом ыовения мелду ными в процессе колебаний и использовать результвп испытаний насосов в реивме автоколебаний для поотроения статнчм. них зависимостей,зл.7 1А; ~,) и Я ( У,ф,) !. Задонцев В.А., Грабовская Т.А., Григорьев й.ы,, Аулвй й,' Опредедение зависимости объема каватацвонных каверн от давлениЯ расхода на входе в насос по зкспернмеытальным лднным.
— Ь кн.: ~ ввтационнае автоколебания в насосных системах. диев: Наук.лузйз~ 1976, ч.1, с.12б-130. 2. козелков В.п., ириночкин А.Ф., ьаренбуд А.Р. исследозззп характеристик кавптацнонной зоны в насосах акустическим методов В кн.: летательные аппараты и нх технология. 1вдродвнамика лозе' точыых навин. Воронех, 197б, с.Ы-ЫЗ. 3. Пилийенко В.В. Экспер~ызытально-расчетный способ спрехет ння упругости и объема казнтецнонных каверн в шнеке-центробейФ насосах, - Изв.
АН СССР. Энергетика и транспорт, 19?6, и 3, с. 131-!39. 7о 1рабовская Т.А. Применение метода релаксации к опредедез,'мсм«оста объейа кввитацвонных каверн в шавка-цеызробеваом ««е зз от часка кевитацаи в козффицаента рекиыа. - В кы. ! Рабочие ««'с' сы в виеко-центРобекных насосах. Киев: Ьа?н.дУмка, 1978, 5. Козелнов В.П., Цимсчкин А.Ф. Механизм кавитадви центро,сго насоса ыа ыеустанозиншихоя реиимах. - Ь кы.: гидродвнами- !««ях йеточвых машан в общая медаыыкв.
Ьоройек: Всройекск.пояитехн. ,"„т, !972, выв.1, с 17-30. '" т'6. Пвйапенко В В., Задоыцен Ь.А., Натеызон М.С. Кавитацаон- „„, езтоколабанвя и дййамика гндросистем. - М.: Машаностроение, ф7'. Зой с. '7. Грабовская Т.А. Определение объемов кавитационннх канары, зсх «зенных перед копаткамв шнека а в проточной чести насоса, фстеааего в равные автоколебаний, по результатам зксперимен- Срз.
- В кн.: Кавитационные автоколебаыиЯ в наоосннх системах. !зез: На«к.ду«ма« !976, ч П, с.12-15. 8. Чебаевакйй В.Ф., !!итров Ь.И. Кавитацаонные хврактеристинв вз«окообооотпык шнеке-центробежных насосов. - М.: Машиностроение, !Ч?З. - 152 с. 9. Задонцев Ь.А, К расчету развитых кавитацвонных ввтокске- се«нй - Ом. ыастойййй сб., с.27-31 !О. Козелков В.П., 31ймочкин А.Ф. Зкспериментальное исследо- м«ие кевитационных автоколебаннй в гидравлической системе.— к «н.: Кавитационные автоколебания в насосных системах. Йиев: «ау«кумйе 1Ж6, ч.! с.?1-80. !1.