Движение жидкости в рабочем колесе

Центробежного насоса

 

Будем считать, что рабочее колесо насоса имеет бесконечное число тонких лопаток. Поток жидкости равномерно распределяется по бесконечно тонким каналам между лопатками, тогда движение жидкости по отдельному бесконечно тонкому каналу можно рассматривать как движение элементарной струйки (рис. 79).

 

 

Рис. 79. Движение жидкости между лопатками рабочего

колеса насоса

 

При движении жидкости в рабочем колесе насоса различают три скорости:

- скорость переносного движения u, т.е. окружная скорость вращения, с которой жидкость вращается вместе с рабочим колесом; эта скорость направлена по касательной к окружности (в сторону вращения рабочего колеса) и зависит от радиуса вращения;

 

- скорость относительного движения w, т.е. скорость движения жидкости относительно лопаток рабочего колеса в направлении от его центра к периферии; эта скорость направлена по касательной к лопаткам рабочего колеса;

 

- скорость абсолютного движения v, являющуюся равнодействующей двух составляющих скоростей u и w.

 

Рассмотрим движение жидкости по одной из элементарных струек между двумя смежными лопатками рабочего колеса.

Из параллелограммов скоростей на входе и выходе из рабочего колеса:

 

                                   (272)

 

.                                  (273)

 

Радиальная составляющая абсолютной скорости на выходе:

 

.

 

Касательная составляющая абсолютной скорости на выходе:

 

,

 

где ,  - углы соответственно между абсолютной и переносной скоростями на входе и выходе из колеса;

,  - углы лопаток, характеризуют их очертания.

Величины ,  должны быть такими, чтобы поток при входе на лопатки и при сходе с них имел наименьшие гидравлические сопротивления, и не было ударов жидкости о лопатки и резких срывов потока с лопаток.