11.Відводи.Призначення та конструктивні різновиди.

Відводи –це нерухомі елементи проточної частини, розташовані безпосередньо за робочим колесом

Призначення відводів

зібрати рідину за робочим колесом і відвести її до вихідного патрубка (у разі одноступінчатого насоса) або до вхідної воронки наступного робочого колеса (у разі багатоступінчатого);

погасити момент швидкості рідини, що виходить з робочого колеса;

перетворити кінетичну енергію в потенційну (звичайно у відводі (в дифузорі) перетворюється від 1/4 до 1/3 напору робочого колеса);

забезпечити вісесиметричний потік за робочим колесом, що створює умови для усталеного відносного руху в області робочого колеса.

Конструктивні схеми відводів

Спіральний відвід Параметри спірального відводу

Спіральний відвід з перегородкою

12. Гідравлічні втрати. Причини виникнення та шляхи зменшення

ГВ – це втрати, пов’язані з протіканням рідини в проточній частині насосу. Це сумарні втрати при течії рідини по каналах проточної частини насосу, або втрат на подолання гідравлічного опору підводу, РК і відводу. Є найменш вивченими через складність їх вивчення.

Проточна частина складається з підводу, РК, відводу, які неможливо розглядати окремо. Але при умовах встановленого руху в корпусних елементах (підвід, відвід) усталений рух в РК можна розглядати їх окремо.

Класифікація гідравлічних втрат:

1) втрати усталеного руху

а) відносного – в РК

б) абсолютного – елементи проточної частини корпусу

2) втрати неусталеного руху

3) втрати на гідравлічне гальмування

Втрати на тертя та вихроутворення при усталеному відносному русі в РК.

Втрати на тертя в каналах РК сильно залежать від шорсткості стінок і для дуже гладких поверхонь можуть бути зведені до дуже малих величин.

Визначення втрат на тертя по середньому значенню відносної швидкості можна визнати правильним лише при визначеному співвідношенні значень відносної швидкості потоку W і кутової швидкості колеса .

Втрати вихроутворення при русі рідини в РК можуть бути внаслідок таких причин:

1. Відрив потоку від поверхні лопаті через недостатність кінетичної енергії частинок рідини в пограничному шарі викликає виникнення збігаючих вихорів. Це явище виникає зі всмоктувальної сторони к кінцю лопаті. Для протидії такого вихроутворення рекомендується середнє значення відносної швидкості в каналі колеса зберігати близьким до постійного.

2. Виникнення вихорів при русі рідини в пограничному шарі на стінках колеса з області підвищеного тиску на напірній стороні лопаті в область пониженого тиску на всмоктувальній стороні суміжної лопаті. Це призводить до виникнення вторинних токів та утворення кінцевих вихорів. Залежить від різниці тисків по обидва боки від лопаті.

3. Непостійність циркуляції швидкості по ширині лопаті, що є причиною утворення вихорів. Це призводить до збігання вихорів по ширині кромок. Всяка поверхня розриву швидкостей є джерелом вихроутворення. Витік потоку рідини з колеса в оточуючу його порожнину супроводжується розривом швидкостей для частинок, що йдуть по боковим стінкам колеса, так як потік ззовні протікає в зовсім інших умовах, ніж всередині РК.

Втрати неусталеного руху в РК

Поділяються на:

1) дифузорні втрати

2) втрати на удар

Втрати на удар залежать від подачі. Оптимальним є режим, коли подача рівна номінальній для насосу. При цьому лопать плавно обтікається потоком рідини. При подачі більшій, ніж номінальна, виникає удар об стінку

лопаті, при якому утворюється вихор на напірній стороні лопаті внаслідок не співпадіння вектору руху швидкості з кутом установлення лопаті. При подачі меншій за номінальну вихор утворюється на всмоктувальній стороні лопаті. Таким чином, найгірші наслідки маємо при подачі більшій за номінальну, внаслідок відриву потоку від напірної сторони лопаті.

Втрати на гідравлічне гальмування

При зменшенні подачі РК порушується відповідність форми елементів проточної частини корпусу насосу характеристиці потоку при вході і виході з РК. Внаслідок цього, турбулентність потоку в області переходу із колеса в корпус різко зростає, що призводить до посиленого обміну кількості руху частинок рідини і частинок, що знаходяться в області проточної частини корпуса. При більш значному зниженні подачі виникають протитоки. Частина рідини, що виходить з колеса, знову входить в нього назад через ту ж контрольну поверхню. При вході в колесо частина рідини викидається назад в область всмоктування. Це призводить до гідравлічного гальмування колеса. Ці втрати слід віднести до механічних (що призводять до зростання моменту супротиву руху колеса), однак чисто гідравлічний механізм цих втрат робить доцільним розгляд їх спільно з гідравлічними втратами.

Втрати в протічній частині корпуса

а) втрати в дифузорах – обумовленні тертям потоку об стінки і вихроутворенням.

б) місцеві втрати – виникають в потоці на закруглених ділянках і при раптових змінах перерізу.

Враховуючи складний характер течії в проточній частині насоса при проектуванні насосу і виборі його

оптимальних величин необхідно керуватися результатами експериментів