4.Рассчет энергетических и кинематических характеристик для переменных режимов.
4.1 В качестве энергетических характеристик в данной работе представлены зависимости напора, мощности, и КПД машины от ее производительности.
При расчете этих характеристик полагается, что зависимость теоретического напора от подачи определена:
,
а действительный
напор при этом, устанавливается как
разность теоретического и общих потерь
в машине
:
,
представляющих
собой уменьшение теоретического напора
вследствие конечного числа лопастей
,
а также обусловленное гидравлическими
(
)
и ударными (
)
потерями:
,
,
,
где в выражении
для ударных потерь указана относительная
подача
,
в которой значению QP,
соответствует расчетному режиму работы
машины.
Определим константы a, b, через известные параметры этого состояния, помечаемые индексом “p”:
,
,
где напоры выражены в метрах, а подача в м3/с:
,
,
.
Определение
основных десяти параметров энергетических
характеристик насоса произведено на
основе констант варианта (а
= 11,19, b
=15304
,
Qp
= 0,00639 м/с, u2
= 21,13 м/c, n
= 2900 мин-1,
=
0,732)
для каждого значения относительной
подачи
(0.6,
0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1) по нижеследующей схеме:
,
,
.
4.2 При определении кинематических характеристик наряду с константами, определенными выше используются и неизменные площади поперечного сечения на входе и выходе потока из машины:
,
,
,
.
Расчет девяти основных параметров, кинематических характеристик выполнен для тех же значений относительной подачи в соответствии со схемой:
,
,
,
.
Результаты вычислений приведены в таблице 2.
Таблица 2
Характеристики насоса типа К при n = 2900 мин-1.
Параметр |
Продуктивність Q |
||||||
Познач. |
Розмір. |
48 |
56 |
64 |
72 |
80 |
88 |
Hт= |
м |
38,74203 |
37,6098 |
36,47758 |
35,34536 |
34,21313 |
33,08091 |
H |
29,366 |
27,25124 |
24,98532 |
22,56824 |
20 |
17,2806 |
|
ΔHΣ= |
9,376033 |
10,35857 |
11,49226 |
12,77712 |
14,21313 |
15,8003 |
|
ΔHг= |
2,720868 |
3,703404 |
4,837098 |
6,121953 |
7,557966 |
9,145139 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ηг = |
|
0,915203 |
0,88036 |
0,837803 |
0,786619 |
0,725743 |
0,653931 |
η0= |
0,974087 |
0,975353 |
0,976401 |
0,977289 |
0,978055 |
0,978727 |
|
η= |
0,652398 |
0,628376 |
0,598642 |
0,56258 |
0,51945 |
0,468372 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nп= |
|
3,839761 |
4,157119 |
4,355951 |
4,426376 |
4,358511 |
4,142473 |
Ne= |
5,885611 |
6,615654 |
7,276383 |
7,867993 |
8,390631 |
8,844417 |
|
ns= |
129,2373 |
139,5922 |
149,2303 |
158,2827 |
166,8446 |
174,9881 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W1= |
|
13,2659 |
13,33926 |
13,42325 |
13,51764 |
13,62222 |
13,73675 |
C1= |
2,336302 |
2,722148 |
3,107688 |
3,492972 |
3,878038 |
4,262915 |
|
β1 |
10,14345 |
11,77508 |
13,3863 |
14,9752 |
16,54 |
18,07907 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C2= |
|
18,11561 |
17,64425 |
17,1838 |
16,73515 |
16,29927 |
15,8772 |
α2= |
|
7,038015 |
8,428641 |
9,893733 |
11,43761 |
13,06458 |
14,77886 |
C2r = |
|
2,219667 |
2,586251 |
2,952544 |
3,318594 |
3,684436 |
4,050098 |
W2u= |
|
3,152606 |
3,678041 |
4,203475 |
4,728909 |
5,254344 |
5,779778 |
W2= |
|
3,855625 |
4,496296 |
5,1368 |
5,777166 |
6,417413 |
7,057558 |
β2= |
|
35,14837 |
35,11335 |
35,08441 |
35,05992 |
35,0388 |
35,02031 |
Вывод
Соответствующим
промышленным образцом, технические
характеристики которого близки к
условиям задания (Q
= 23
H
= 30 м), - является насос 4К-8 (
)
Наиболее эффективно насос работать будет при производительности Q=80м3/ч, и развиваемом напоре H=20 м, при n=2900 об/мин. При этом потребляемая мощность будет составлять: Ne=8,39кВт, а общий КПД будет равен h=51,9%. При увеличении производительности на 8% до Q=88 м3/ч, напор падает H=17,28 м, а мощность растет Ne=8,84 кВт, общий КПД тоже падает h=46,8%. При уменьшении производительности на 8%, Q=72м3/ч, напор возрастает H=22,56 м, увеличивается КПД h=56,2%, и падает потребляемая мощность Ne=7,87кВт.