Шпоры (948204), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Следовательно, при прохождении через колесо момент количества движения увеличивается. Возрастание момента количества движения вызвано моментом сил, с которыми рабочее колесо действует на находящуюся в нем жидкость.
Для установившегося движения жидкости разность моментов количества движения жидкости, выходящей из канала и входящей в него за единицу времени, равна моменту внешних сил, с которыми рабочее колесо действует на жидкость.
Момент сил, с которыми рабочее колесо действует на жидкость, равен:
М = Qρ(V2Cosα2R2 - V1Cosα1R1), где Q - расход жидкости через рабочее колесо.
Умножим обе части этого уравнения на угловую скорость рабочего колеса ω.
М ω= Qρ(V2Cosα2R2ω - V1Cosα1R1ω),
Произведение Мω называется гидравлической мощностью, или работой которую производит рабочее колесо в единицу времени, воздействуя на находящуюся в нем жидкость.
Из уравнения Бернулли известно, что удельная энергия, передаваемая единице веса жидкости, называется напором. В уравнении Бернулли, источником энергии для движения жидкости была разность напоров.
При использовании насоса энергия или напор передается жидкости рабочим колесом насоса.
Теоретическим напором рабочего колеса - НТ называется удельная энергия, передаваемая единице веса жидкости рабочим колесом насоса. N = Мω = HТ*Qρg
Учитывая, что u1=R1ω — переносная (окружная) скорость рабочего колеса на входе и u2 = R2 ω — скорость рабочего колеса на выходе и что проекции векторов абсолютных скоростей на направление переносной скорости (перпендикулярной к радиусам R1 и R2) равны Vu2 = V2Cosα2 и Vu1 = V1Cosα1, где Vu2 и Vu1 , получим теоретический напор в виде
HТ*Qρg = Qρ(V2Cosα2R2ω - V1Cosα1R1ω), откуда
Фактический напор насоса меньше теоретического напора поскольку в нем взяты реальные значения скоростей и давлений.
Лопастные насосы бывают одноступенчатыми и многоступенчатыми. В одноступенчатых насосах жидкость проходит через рабочее колесо однократно. Напор таких насосов при заданной частоте вращения ограничен. Для повышения напора применяют многоступенчатые насосы, у которых имеется несколько последовательно соединенных рабочих колес, закрепленных на одном валу. Напор насоса повышается пропорционально числу колес.
Лопастной насос может работать при разных режимах, т. е. при разных подачах и частотах вращения.
Прикрывая задвижку, установленную на напорном трубопроводе насоса, уменьшают подачу. При этом также изменяется напор, развиваемый насосом. Для эксплуатации насоса необходимо знать, как изменяется напор, КПД и мощность, потребляемая насосом, при изменении его подачи, т. е. знать характеристику насоса, под которой понимается зависимость напора, мощности и КПД насоса от его подачи при постоянной частоте вращения.
Режим работы насоса, при котором его КПД имеет максимальное значение, называется оптимальным.