2. Зависимостей напора, мо щности и кпд проектируемого насоса.
Охарактеризуем теоретический напор, создаваемый нашим насосом, построением зависимости относительного напора при бесконечном и расчётном количестве лопастей от радиальной скорости на выходе С2r (которая напрямую связана с подачей).
Относительный напор получим из уравнения Эйлера:
,
из треугольника скоростей С2u
= U2
– C2r·ctg(β2л),
тогда:
,
отнесём это уравнение к максимально
возможному теоретически напору, то есть
к
.
Получается следующее уравнение:
– это прямая линия.
На конечное число лопастей существует поправка, которая находится по полуэмпирической формуле Пфлейдерера:
0,253.
Выражение относительного напора для конечного числа лопастей:
– что также есть
прямая линия, но имеющая несколько иной
угол наклона.
Отобразим это на графике 1:
График 1. Относительный
теоретический напор
Основные расчётные характеристики насоса сведём в таблицу 1. Совокупный график, в который будут входить данные и из этой таблицы, приведём позже, после выбора реального насоса.
Максимальное
КПД наход
им
«перебором» с точностью до 0,001%:
= 80,578%
Параметры насоса при таком КПД следующие:
Сmax = 2,745 м/с; Hmax = 21,814 м вод. столба; Nmax = 3,625 кВт; Vmax = 49,156 м3/ч.
3. Пересчёт проектируемого насоса на частоту 1450 об/мин.
В учебных целях произведём пересчёт характеристик проектируемого насоса на частоту n1 = 1450 об/мин. Пересчитывать будем поточечно, то есть все точки из таблицы 1.
Основан пересчёт на формулах пропорциональности:
; 
; 
.
Следует отметить, что КПД при этом считается постоянным.
Изменившиеся характеристики сведём в таблицу 2. Графически отобразим позднее, на совокупном графике.
Таблица 2. Характеристики насоса при частоте 1450 об/мин |
|||||||||
№ п/п |
Величина |
Значение |
|||||||
1 |
Н, м вод. столба |
5,849 |
6,053 |
6,063 |
5,893 |
5,556 |
4,431 |
3,911 |
2,794 |
2 |
V, м3/ч |
0 |
4,188 |
8,376 |
12,564 |
16,752 |
25,128 |
28,065 |
33,504 |
3 |
N, кВт |
0 |
0,117 |
0,203 |
0,272 |
0,325 |
0,378 |
0,381 |
0,364 |
4. Выбор центробежного насоса и его регулирование на заданную сеть.
На основании данных
[2], по подаче и напору, выбираем
горизонтальный, одноступенчатый,
центробежный насос консольного типа
4К-8 («новое» обозначение К-90/55 (по данным
1976 года)) с диаметром рабочего колеса d
= 0,218 м. Сни
маем
с его характеристик ряд точек для
отображе-ния в виде таблицы и последующего
внесения в совокупный график. Это
необходимо для сравнения. Регулировать
насос на нашу сеть будем подрезкой
рабочего колеса. Диаметр подрезки
находим интерполяцией
d' = 0,21
м.
Пересчёт характеристик основан на формулах пропорциональности:
; 
; 
.
Таблица 3. Характеристики действительного насоса |
|||||||
№ п/п |
Величина |
Значение |
|||||
1 |
Н, м вод. столба |
23,0 |
22,5 |
20,5 |
18,5 |
16,5 |
11,5 |
2 |
V, м3/ч |
0,0 |
10,0 |
25,0 |
35,0 |
45,0 |
65,0 |
3 |
N, кВт |
2,5 |
3,2 |
4,0 |
4,3 |
5,3 |
6,0 |
4 |
η, % |
0,0% |
18,0% |
30,0% |
40,1% |
40,0% |
35,0% |
Параметры точек после обрезки колеса |
|||||||
5 |
Нобр, м вод. столба |
22,156 |
21,674 |
19,748 |
17,821 |
15,895 |
11,078 |
6 |
Vобр, м3/ч |
0,0 |
9,815 |
24,537 |
34,352 |
44,167 |
63,796 |
7 |
Nобр, кВт |
2,3 |
2,9 |
3,6 |
3,9 |
4,8 |
5,5 |