Пример проектирования струйного насоса, оснащенного соплом. с коэффициентом сжатия струи меньше единицы

Требуется спроектировать струйный насос для системы охлаждения узла сдвоенного торцового уплотнения центробежного насоса. Исходя из конструктивных технологических требований поставлено условие, чтобы диаметр выходного отверстия сопла был равен или больше диаметра камеры смешения. В этом случае необходимо использовать коническое сопло с коэффициентом сжатия струи меньше единицы.

Исходные данные к расчету. Значения выходных параметров струйного насоса и силового насоса заданы, исходя из условий эксплуатации:

давление струйного насоса - 0,5 МПа;

расход перекачиваемой жидкости - 0,1 л/с;

плотность жидкости - 600 кг/м³;

коэффициента сжатия струи - 0,75;

максимальное давление силового насоса - 1,0 МПа;

минимальное давление силового насоса - 1,0 МПа;

максимальная подача силового насоса - 5,0 л/с;

минимальная подача силового насоса - 1,0 л/с.

Для расчета используем программу №2. Вводим значения параметров исходных данных в ЭВМ, соблюдая размерность и последовательность:

0,0001

0,75

0,005

0,001

Проанализируем результаты расчета, представленные в таблице 5.5.

Таблица 5.5

A	Q	H	ETA	DS	DKS	P04	P01	Q0
1,148	0,100	0,333	0,050	0,00421	0,00391	1,000	1,500	0,0010
5,097	0,100	0,330	0,049	0,00494	0,00965	1,000	1,500	0,0010
5,025	0,071	0,337	0,036	0,00548	0,01134	1,000	1,500	0,0014
5,143	0,071	0,330	0,035	0,00584	0,01147	1,000	1,500	0,0014
5,050	0,056	0,337	0,028	0,00662	0,01289	1,000	1,500	0,0018
5.166	0,056	0,330	0,027	0,00662	0.01304	1,000	1,500	0,0018
5,064	0,045	0,337	0.023	0,00732	0,01427	1,000	1,500	0,0022
5,181	0,045	0,330	0,022	0,00732	0,01443	1,000	1,500	0,0022
5,077	0,038	0,337	0,020	0,00796	0,01553	1,000	1,500	0,0026
5,191	0,038	0,330	0,019	0,00796	0,01571	1,000	1,500	0,0026
5.083	0,033	0,337	0.017	0,00855	0,01669	1,000	1,500	0,0030
5.200	0,033	0,330	0.016	0,00855	0,01688	1,000	1,500	0,0030
5,089	0,029	0,337	0,015	0,00910	0,01778	1,000	1,500	0,0034
5.206	0,029	0,330	0.014	0,00910	0,01799	1,000	1,500	0,0034
5,093	0,026	0,337	0,013	0,00962	0,01881	1,000	1,500	0,0038
5,211	0,026	0,330	0,013	0,00962	0,01902	1,000	1,500	0,0038
5,098	0,024	0,337	0.012	0,01012	0,01978	1,000	1,500	0.0042
5,215	0,024	0,330	0.012	0,01012	0,02001	1,000	1,500	0.0042
5.102	0,022	0,337	0,011	0,01059	0,02071	1,000	1,500	0,0046
5,217	0,022	0,330	0,011	0,01059	0,02097	1,000	1,500	0,0046
5,104	0,020	0,337	0,010	0,01104	0,02160	1,000	1,500	0,0050
5,219	0,020	0,330	0,010	0,01104	0,02184	1,000	1,500	0,0050
5,104	0,020	0,337	0,010	0,01104	0,02160	1,000	1,500	0,0050

500000,0000

0,0001

600,0000

0,7500

1000000,0000

1000000,0000

0,0050

0,0010

Все представленные в строках таблицы варианты струйных насосов могут обеспечить достижение заданных значений выходных параметров. Однако оптимальный вариант, полностью отвечающий условиям задачи,- один. Он записан в 1-й строке таблицы.

Диаметр выходного отверстия сопла 0,00421, как требовалось, превышает диаметр камеры смешения - 0,00391 м.

Данный струйный насос при коэффициенте сжатия струи 0,75 имеет следующие параметры:

относительный расход -0,1;

относительный напор - 0,333;

расход рабочей жидкости через сопло - 0,001 m³/c.

В данной задаче подбор струйного насоса ведется исходя из конструктивных и технологических требований, связанных с надежностью узла торцового уплотнения. КПД струйного насоса здесь не является столь важным параметром, как в других задачах.