Подобие, тип рабочих колёс

Отличающийся высокой сложностью процесс движения жидкости в каналах колёс центробежного насоса не имеет точного масштабного описания, которое позволило бы только расчетным путём находить оптимальные геометрические параметры рабочих колёс. Данные для уточнения расчётов получают опытным путём в результате испытания моделей насосов, создаваемых для этой цели. Такой путь создания центробежных насосов не является единственным. Это объясняется тем, что расчёт центробежных насосов производится с испытанием законов подобия. Это позволяет подобрать модель с высокими параметрами из числа существующих насосов и пересчитать размеры насоса на условия работы с использованием уравнений подобия.

Подобие предполагает:

1. Геометрическое подобие проточных частей;

2. Кинематическое и динамическое подобия потоков жидкости.

Геометрическое подобие предполагает постоянство пропорциональности любых соответствующих линейных размеров и углов проточных частей рабочих колёс. Для линейных размеров это условие выражается отношением:

, где:

– линейный размер натурального насоса,

– линейный размер модели.

Кинематическое подобие предполагает постоянство пропорциональностей скоростей жидкости:

.

Для переносных окружных скоростей это условие выражается отношением:

.

Динамические подобия предполагают постоянство пропорциональностей сил, действующих на жидкость в любых соответствующих точках потока. Принимая во внимание условия подобия и используя выражения для подачи, получаем:

;

, при ;

.

Решая их, получаем основные уравнения подобия колёс центробежных насосов.

,

где – частота вращения модельного насоса.

Если насос при напоре создаёт подачу , то .

Все центробежные насосы с одинаковой величиной являются подобными.

 

Лекция 9

“Осевые насосы”

Насосы, в которых сообщение энергии жидкости происходит с помо­щью лопастного рабочего колеса, в котором жидкость движется через про­точную часть в осевом направлении в поле действия подъёмных сил, назы­ваются осевыми.

Существуют два вида осевых насосов: с жёстколопастным и пово­ротно-лопастным рабочим колесом.

В первом случае шаг лопастей фиксирован, во втором – регулируемый.

Расположение вала – вертикальное или горизонтальное.

Для осевых насосов характерна высокая подача и невысокий напор.

Используется в системах охлаждения конденсаторов ГТЗА.