Основные параметры (расход, напор, мощность, коэффициент быстроходности) центробежного насоса могут быть определены по известным геометрическим размерам рабочего колеса и заданному числу оборотов.
Для этого необходимы следующие данные:
n – скорость вращения рабочего колеса, об/с;
D1 – диаметр лопаток на входе в колесо (рис.1);
D2 – диаметр лопаток на выходе из колеса;
b1 – ширина канала на входе;
b2 – ширина канала на выходе;
z – число лопаток колеса;
δ2 – толщина лопатки на выходе (по срезу);
β1к – конструктивный угол лопатки на входе;
β2к – конструктивный угол лопатки на выходе;
Рисунок 1
Геометрические размеры рабочего колеса могут быть определены посредством замера или заданы преподавателем. Для расчета принимаем:
α 1 – угол выхода жидкости в колесо, α 1 = 900;
η0 – объемный к.п.д., η0 = 0,97;
ηГ – гидравлический к.п.д., ηГ = 0,90;
ηА – дисковый к.п.д. насоса, ηА = 0,93;
ηМ – механический к.п.д., η М = 0,97.
Ход расчета
Будем предполагать, что насос работает в оптимальном режиме. В этом случае гидравлические углы потока совпадают с конструктивными углами рабочего колеса, т.е. β 1Г = β 1К.
|
|
Рисунок 2
1. Строим план скоростей на входе жесткости в рабочее колесо (рис.2) по углам β 1Г = β1К, α1 и окружной скорости u1,
u1= πD1n.
2. Определяем теоретический расход жидкости внутри колеса QТ,
QТ = C1mF1,
Где C1m – меридиальная скорость на входе, определяемая по плану скоростей (рис.2);
F1 – площадь сечения проточной части рабочего колеса на входе,
F1 = π D1 b1.
3. Вычисляем производительность насоса Qo при оптимальном режиме
Qo=QТ η0.
Рисунок 3
4. Строим план скоростей на выходе жидкости из рабочего колеса (рис.3) по скорости u2, C2m, ΔW2 и углу β2=β2К..
Причем окружная скорость u2=πD2n, а меридиональная скорость на выходе из колеса
Где F2 – площадь межлопаточных каналов на выходе.
F2 =(π D2 - δ2Z) b2.
Окружная составляющая скорости W2 относительного межлопаточного вихря определяется по формуле А. Стодола:
Δ W2=u2 .
5. Вычисляем полезный напор насоса
η Г
6. Мощность на валу насоса
7. Коэффициент быстроходности насоса для оптимального режима его работы вычисляем по формуле:
,
где n - в об/мин.
По полученному коэффициенту быстроходности необходимо определить тип насоса, согласно действующей классификации.
ЛИТЕРАТУРА
1. Башта Т.М. и др. Гидравлика, гидравлические машины и гидравлические приводы. М., «Машиностроение», 1970.
2. Богданов А.А. Погружные электроцентробежные насосы. М., «Недра», 1969.
3. Дурнов П.И. Насосы и компрессорные машины. М., Машгиз, 1960.
4. Есьман И.Г. Насосы. М., Гостоптехиздат, 1954.
|
|
5. Касьянов В.М. Гидромашины и компрессоры. М., «Недра», 1970.
6. Плевако Н.А. Основы гидравлики и гидравлические машины. Ростехиздат, 1960.
7. Угинчус А.А. Гидравлика и гидравлические машины. Изд-во Харьковского гос. университета, 1966.
8. Мищенко И.Т., Муравьев И.М. Эксплуатация электроцентробежных насосов на вязких жидкостях и газожидкостных смесях. М., «Недра», 1969.
9. Черкасский В.М. и др. Насосы, компрессоры, вентиляторы. М., «Энергия», 1968.