2.2 Величины характеризующие рабочий процесс огм.
Основной величиной, определяющей размер объемного насоса (объемного гидродвигателя) является его рабочий объем.
Рабочий объем насоса, и частота его рабочих циклов определяют идеальную подачу. Идеальной подачей объемного насоса называют подачу в единицу времени несжимаемой жидкости при отсутствии утечек через зазоры. Осредненная по времени идеальная подача
(2.1)
где
— рабочий объем насоса, т. е. идеальная
подача насоса за один цикл (один оборот
вала насоса); n
— частота
рабочих циклов насоса (для вращательных
насосов частота вращения вала);
— идеальная
подача из каждой рабочей камеры за один
цикл; г —
число рабочих камер в насосе; и —
кратность действия насоса, т. е. число
подач из каждой камеры за один рабочий
цикл (один оборот вала).
Таким образом, рабочий объем насоса
(2.2)
Чаще всего k=1, но в некоторых конструкциях k=2 и более.
Действительная подача насоса меньше идеальной вследствие утечек через зазоры из рабочих камер и полости нагнетания, а при больших давлениях насоса еще и за счет сжимаемости жидкости.
Отношение действительной подачи Q к идеальной называется коэффициентом подачи:
(2.3)
где qу — расход утечек; qсж — расход сжатия.
Когда сжатие
жидкости пренебрежимо мало, коэффициент
подачи равен объемному
КПД насоса
(
):
(2.4)
Полное приращение энергии жидкости в объемном насосе обычно относят к единице объема и, следовательно, выражают в единицах давления. Так как объемные насосы предназначены в основном для создания значительных приращений давления, то приращением кинетической энергии в насосе обычно пренебрегают. Поэтому давление насоса представляет собой разность между давлением на выходе из насоса и давлением на входе в него:
(2.5)
а напор насоса
Полезная мощность насоса
(2.6)
Мощность, потребляемая вращательным насосом (затрачиваемая приводящим двигателем),
(2.7)
где
— момент на
валу насосав,
— угловая скорость его вала.
КПД насоса есть отношение полезной мощности к мощности, потребляемой насосом
(2.8)
Подобно тому, как
это принято для лопастных насосов, для
объемных насосов различают гидравлический
,
объемный
и механический
КПД, учитывающие три вида потерь энергии:
гидравлические — потери напора
(давления), объемные — потери на
перетекание жидкости через зазоры, и
механические — потери на трение в
механизме насоса:
(2.9)
(2.10)
(2.11)
где
—
индикаторное давление, создаваемое в
рабочей камере насоса и соответствующее
теоретическому напору в лопастном
насосе;
— потери мощности на трение в механизме
насоса;
— индикаторная мощность, сообщаемая
жидкости в рабочей камере и соответствующая
гидравлической мощности в лопастных
насосах.
Умножим и разделим
уравнение (2.7.8) на
и произведем перегруппировку множителей.
Получим
(2.12)
т. е. КПД насоса (общий) равен произведению трех частных КПД —
гидравлического, объемного и механического.