2.2. Кинематика потока в рабочем колесе нагнетателя

Уравнение Эйлера для колеса центробежного нагнетателя. Назначение и конструкция направляющих устройств. Назначение кожуха, требования, предъявляемые к его конструкции. Назначение диффузора. Аэродинамическая схема нагнетателя.

Методические указания

Исходя из конструкции рабочего колеса нагнетателя, необходимо ясно представлять себе движение жидкости вдоль лопасти рабочего колеса при его вращении.

При выводе уравнения Эйлера используют понятия абсолютной, относительной, окружной скоростей в векторной форме, на основании которых строятся параллелограммы и треугольники скоростей. Для вывода связи между напором, создаваемым колесом центробежной машины и полем скоростей используется теорема моментов количества движения.

Для организации потока жидкости в нагнетателе применяют диски, диффузоры, конфузоры и кожухи.

Библиографический список: [1], с.51-60; [2], с.13-18.

Вопросы для самопроверки

1. Опишите конструкцию рабочего колеса центробежного насоса или вентилятора.

2. Изобразите параллелограммы скоростей на входе и выходе из рабочего колеса центробежного нагнетателя.

3. Запишите уравнение Эйлера. При каких условиях напор, создаваемый колесом центробежного нагнетателя максимальный?

4. Проанализируйте влияние лопаточного угла на выходе из колеса на величину напора центробежного нагнетателя.

5. Каково назначение основных элементов: кожух, диск, рабочее колесо для центробежного насоса и для вентилятора?

2.3. Характеристики центробежных нагнетателей

Связь между развиваемым давлением и подачей. Теоретическая характеристика. Потери напора в проточной части. Отклонение действительной характеристики от теоретической. Влияние лопаточного угла на вид действительной характеристики.

Методические указания

При выборе нагнетателя, который будет установлен в реальную сеть, используют действительные характеристики. Обычно характеристика вентилятора или насоса представляет зависимость развиваемого напора (давления), мощности, КПД от его подачи при постоянной или переменной частотой вращения рабочего колеса. Как правило, эти зависимости изображаются графически.

Теоретическая характеристика H-Q строится по уравнению Эйлера, а действительная - учитывает все потери напора (давления) реального нагнетателя. Характеристики нагнетателей существенно зависят от конструктивных параметров (например, от формы лопастей, которые могут быть загнутыми вперед, назад или быть радиальными).

Библиографический список: [1], с.61-76; [2], с.18-48.

Вопросы для самопроверки

1. Изобразите теоретические характеристики центробежного насоса в зависимости от формы лопастей рабочего колеса: лопатки загнутые назад, вперед и радиальные.

2. Перечислите составляющие потерь напора (давления) в центробежном нагнетателе.

3. Изобразите действительные характеристики центробежного нагнетателя (зависимость напора, мощности и к.п.д. от подачи).

4. Что такое рабочий участок (рабочее поле) характеристики центробежного нагнетателя?

2.4. Подобие лопастных нагнетателей

Условия подобия и перерасчет характеристик при изменении частоты вращения рабочего колеса, плотности перемещаемой среды и размеров нагнетателя. Универсальные характеристики. Коэффициент быстроходности.