Эта характеристика строится на базе известной, при nа = idem на основании теории подобия, по уравнению пропорциональности. Принимая, что η0 и ηr, не зависят от n и сохраняют свое неизменное значение в подобных режимах. По формулам пересчета получаем значения напора и расхода при другой частоте вращения (рис.6.).
Рис.6. Характеристика нагнетателя при переменной частоте вращения
; ; выбираем на напорной характеристике Н-V (линии 1а, 2а, 3а) точки (1,2,3 и т.д.) строим т. 1в, 2в, 3в и т.д. и получаем Н = f(V). Линии 1 (авс) и т.д., удовлетворяющие условиям параболы Н = mV2. Причем при пересчете характеристик по формулам подобия к.п.д. ηа = idem, т.е. это линии постоянного значения к.п.д. и имеем семейство кривых при разных частотах вращения.
6. Характеристика мощности от расхода N = f(v)
Мощностная характеристика нагнетателя при переменной частоте вращения (n≠idem) получается аналогично по формулам пропорциональности линии 1,2,3,4 при постоянном значении η, а линии a, c, h являются линиями постоянной частоты вращения (рис.7).
|
|
Рис.7. Мощностная характеристика нагнетателя
Эти линии являются линиями постоянных к.п.д. и представляют собой кубические параболы N=eV3 (а)
При работе нагнетателя на сеть с каким-то статическим напором, полный напор нагнетателя Н= Нст+mV2 (б) и в этом случае к.п.д. при изменении режима работы меняется. Условие η= idem при изменении частоты вращения соблюдается лишь в случае, когда напор сети Н=mV2 (подчиняется закону параболы), т.е. сеть не имеет статического напора.
7. ХАРАКТЕРИСТИКА К.П.Д. НАГНЕТАТЕЛЯ η =f(V) ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ (рис.8.).
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рис.8. Изменение к.п.д. нагнетателя при переменной частоте вращения
При постоянной частоте вращения n=na, режим работы нагнетателя определяется при изменении n до nв, подача определяется т. 2 - Vв, а исходя из сохранения постоянного значения η, η1a и ηв линия перемещается, т.е. численное значение к.п.д. не меняется, меняется лишь направление к.п.д. (деформация линии к.п.д.) (рис.8.).
Регулировочной характеристикой называют зависимость напора мощности и η при различных частотах вращения. Формы характеристик зависят от конструкции нагнетателя и свойств рабочего тела. При их изменении меняется форма и её положение (рис. 9.).
Рис.9. Регулировочная характеристика нагнетателя
На рисунке 9 представлена совместная характеристика напора Н, мощности N и коэффициента полезного действия η для трех различных частот вращения N =eV3; Н = mV2 – напор и мощность сети.
Характеристики нагнетателей получают на основании опытных данных. Испытания насосов проводят, как правило, на чистой пресной воде при T <323 К и ρ= 988 кг/м3.
|
|
При работе их на другой среде, отличной от стандартной, или другой температуре заводские характеристики используются для перестроения с учетом физических характеристик продукта (в первую очередь вязкости, т.к. она влияет на гидравлическое сопротивление проточной части и на величину затрат мощности).
С увеличением вязкости уменьшается подача, напор и к.п.д., а мощность возрастает. Как правило, пересчет осуществляется с использованием поправочных коэффициентов, полученных при испытаниях (рис. 10).
; ; (24)
и
;
Рис.10. Характеристики нагнетателей для различных рабочих тел
стандартные характеристики (для воды)
пересчитанные характеристики (любая жидкость μ)
Численные значения характеристик приводятся в справочной литературе. Построение можно начинать с произвольной точки. Так для ц/б насосов при μ = 50÷100 и поправочные коэффициенты находятся в интервале КV=0,9÷0,7; КН=0,92÷0,65; Кη=0,7÷0,4.