Тема 9. Центробежные насосы. Основы теории подобия.

Цель занятия: Определение основных рабочих параметров. Условия применимости теории подобия.

Указания к решению задач.

Приступая к решению задач данной темы, следует обратить внимание на вывод основного уравнения лопастных машин, определение основных рабочих параметров насосов.

Для перехода от данных, полученных на моделях, к натурным насосам используется общая теория гидродинамического подобия. Следует уяснить условия применимости теории подобия к лопастным насосам, а также усвоить формулы пересчета основных параметров насосов при изменении размеров и частоты вращения.

Контрольные вопросы.

1. Дайте определение абсолютной и относительной скорости движения жидкости в лопастном колесе насоса. 2. Напишите уравнение, выражающее напор насоса через показания манометра и вакуумметра. 3. Дайте определение понятиям геодезическая и вакуумметрическая высота всасывания. Какая взаимосвязь существует между ними? 4. Что характеризует гидравлический коэффициент полезного действия? 5. Каково отличие действительной подачи насоса от теоретической? 6. Какие виды потерь в насосе учитывает полный коэффициент полезного действия? 7. Для какой формы лопасти напор не зависит от подачи? 8. Для какой формы лопасти теоретический напор возрастает по линейной зависимости с увеличением подачи? 9. Для какой формы лопасти теоретический напор уменьшается по линейному закону с увеличением подачи? 10. Дайте определение и напишите зависимость первого закона подобия. 11. Дайте определение и напишите зависимость второго закона подобия. 12. Дайте определение и напишите зависимость третьего закона подобия. 13. Что понимается под коэффициентом быстроходности и для чего используется это понятие?

14. Решите задачи.

1. Подсчитайте теоретический напор , развиваемый лопастным колесом, диаметр которого , частота вращения , лопасти радиальные.

2. Определите коэффициент быстроходности насоса, если подача насоса , напор .

3. Подача насоса . Показания манометра на нагнетательном патрубке и вакуумметра на всасывающем соответственно равны: , . Расстояние по вертикали между точками присоединения манометра и вакуумметра , диаметры патрубков одинаковы. Определить мощность на валу насоса, если к.п.д. насоса .

4. Объемная подача центробежного питательного насоса , частота вращения , потребляемая мощность напор . Определить объемную подачу насоса, развиваемый напор и потребляемую мощность, если частота вращения снижена до .

Литература:

Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу /под редакцией Б.Б. Некрасова/ – М.: Высшая школа, 1989. - 192 с. – стр. 92 – 103;…

Метревелли В.Н. Сборник задач по курсу гидравлика с решениями. – М.: Высшая школа, 2008. – 192 с.

Тема 10. Насосные установки.

Цель занятия: Построение рабочих характеристик насоса. Определение рабочей точки. Выбор насосов.

Указания к решению задач.

При решении задач данной темы следует четко уяснить методику получения рабочих характеристик, их использование для определения оптимальных режимов работы действующих насосов, для выбора новых насосов, определения режимов совместной работы насосов на общую сеть.

Контрольные вопросы.

1. Изобразите графически рабочие характеристики насосов. 2. Как найти подачу и напор (рабочую точку) при работе одного и двух центробежных насосов на сеть? 3. Перечислите типы характеристик сети, напишите их уравнения и начертите соответствующие графики. 4. Перечислите способы регулирования лопастных насосов. Дайте краткую их характеристику. 5. Чем вызвана необходимость параллельного включения насосов? 6. Чем вызвана необходимость последовательного включения насосов? 7. Каким должно быть сопротивление сети, чтобы получить ожидаемый эффект при параллельном и последовательном соединении насосов? 8. Что такое кавитационный запас? 9. Каковы последствия кавитации в насосах? 10. Какой кавитационный запас называется критическим? 11. Запишите формулу для определения величины критического кавитационного запаса.

12. Решите задачи.

1. Постройте напорную характеристику центробежного насоса , имеющего коэффициент полезного действия . Подача насоса , напор , частота вращения вала насоса .

2. Постройте характеристику сети, представляющей собой трубу диаметром , длиной , если эквивалентная длина всех местных сопротивлений , а коэффициент гидравлического сопротивления .

Какую мощность на валу потребует насос при работе на данную сеть, если статический напор составляет . Характеристика насоса приведена в таблице.

	0	25	50	75	100
	28	30	28	25	20
	0	35	52	60	48

3. Характеристика насоса при приведена в таблице.

	0	10	20	30	40
	43	44,5	44,5	42,5	38,5

Определите, во сколько раз уменьшится подача воды, подаваемой в сеть, уравнение характеристики которой , при уменьшении числа оборотов насоса до .

Литература:

Задачник по гидравлике, гидромашинам и гидроприводу /под редакцией Б.Б. Некрасова/ – М.: Высшая школа, 1989. - 192 с. – стр. 92 – 103;…

Метревелли В.Н. Сборник задач по курсу гидравлика с решениями. – М.: Высшая школа, 2008. – 192 с.