15. Коэффициент быстроходности.
16. Классификация лопастных насосов по коэффициентам быстроходности.
Серию подобных насосов характеризует одинаковый для всех насосов коэффициент быстроходности. Насосы с равными ns не обязательно подобны, т.к. в формуле для ns не содержатся требования геометрического подобия.
По величине ns можно судить о конструкции рабочего колеса.
При малых ns колеса тихоходные, межлопаточный канал колеса узкий и длинный. С увеличением ns канал становится шире, диаметры входа и выхода сближаются между собой, поток жидкости меняет свое направление. Так, в центробежных насосах поток перемещается перпендикулярно оси вала (колесо радиальное), в диагональном насосе поток движется по наклонной к оси, в осевом насосе – параллельно оси вала.
Значение коэффициента быстроходности можно оценить следующим образом.
1.При одном и том же числе оборотов вала насоса увеличение ns свидетельствует об увеличении подачи и уменьшении напора насоса.
2.Тихоходные колеса служат для создания больших напоров, колеса с большими ns - для создания большой подачи.
3.У центробежных насосов общий КПД меняется в зависимости от ns.
Наиболее выгодно выполнять насосы с ns=90-300. Тихоходные колеса имеют низкий КПД за счет больших гидравлических потерь в каналах рабочих колес.
4. Насосы с различными коэффициентами быстроходности имеют особенности в форме рабочих характеристик.
Для сравнения удобно воспользоваться относительными характеристиками:
Из рисунков а, б видно, что с увеличением ns характеристики напора и мощности становятся все более крутопадающими, а из рисунка в следует, что рабочая зона, соответствующая работе насосов при высоких КПД, сужается.
Коэффициент быстроходности характеризует всегда одно рабочее колесо, поэтому ns в многоступенчатых насосах определяется для одной ступени (весь напор насоса делится на число ступеней). В случае, если насос имеет колесо с двухсторонним подводом жидкости, это равносильно двум параллельно работающим колесам, поэтому при подсчете коэффициента быстроходности подача берется вдвое меньше (Q/2).
17 Вопрос Кавитация в центробежных насосах .Сущность кавитационных явлений
Кавитация - процесс образования паровых пузырьков в зоне мин. давления с последующей конденсацией их в зоне повышенных давлений, происходящей под влиянием гидродинамического воздействия.
Явление кавитации наблюдается во всех случаях, когда в какой-либо гидравлической системе происходит падение давления ниже давления насыщения.
На участке пониженного давления начинается выделение паровых пузырьков, т.к. упругость паров жидкости при данной температуре оказывается выше давления в этой зоне.
Перемещение потока жидкости с паровыми пузырьками в область, где давление превышает давление парообразования, вызывает интенсивную конденсацию пара. Вследствие мгновенного освобождения объема, занимаемого паром, частицы жидкости, окружающие пузырек пара, устремляются внутрь этого объема с большой скоростью. Происходит кумулятивное воздействие, сопровождающееся мгновенным местным гидравлическим ударом. Совокупность гидравлических ударов приводит к разрушению стенок каналов, так называемой кавитационной эрозии.
Явление кавитации сопровождается вибрацией установки и шумовыми эффектами.
В центробежных насосах и других лопастных гидромашинах кавитация сопровождается падением подачи, напора, мощности и КПД.
В центробежном насосе кавитация возникает на лопатке рабочего колеса обычно вблизи ее входной кромки. Давление здесь значительно ниже давления во входном патрубке, что связано с возрастанием скорости при обтекании лопатки. Неравномерное поле абсолютных скоростей при подходе к лопатке также вызывает падение давления по сравнению со средним на входе. Как показывает опыт, область пониженного давления находится с тыльной стороны входной части лопаток (рисунок 3.22)
а б
Рисунок 3.22
Кавитация в центробежных насосах возникает при снижении давления всасывания ниже допустимого.
Причинами снижения давления всасывания могут быть:
большая
высота всасывания
;
превышение подачи Q, либо числа оборотов n выше допустимого расчетного;
повышение
температуры перекачиваемой жидкости,
что вызывает увеличение упругости
насыщенных паров жидкости:
