1. Классификация турбомашин. Устройство и принцип их действия. Основные параметры турбомашин.

Турбомашины – механизмы, переносящие и преобразующие определенную среду с помощью РК и установленных на него лопастей.

Турбомашины:

1. Насосы(вода);

2. Вентиляторы(воздух);

3. Компрессоры(воздух);

4. Подъемные машины.

Центробежная турбомашина - состоит из рабочего колеса с лопатками, закрепленного на валу, подводящего устройства, спирального улиткообразного отводящего устрой­ства и диффузора.

Поток жидкости подводится к рабочему колесу в осевом на­правлении и при входе в последнее изменяет свое направление и в межлопаточных каналах колеса движется уже в радиальном направлении, перемещаясь вдоль лопаток от входа в колесо к вы­ходу из него. Центробежная турбомашина может иметь рабочее колесо од­ностороннего всасывания, т. е. с подводом жидкости к колесу с одной стороны, и с двусторонним всасыванием, т. е. с двусторон­ним подводом жидкости, для увеличения производительности (подачи).

1 - втулка рабочего колеса, 2 - лопатки, 3 -вал, 4 - коллектор, 5 - передний обтекатель, 6 - цилиндрический кожух, 7 - спрямляющий аппарат, 8 – диффузор

Осевая турбомашина - состоит из рабочего колеса с лопатками, вала, кожуха с входным устройством (коллек­тором), переднего обтекателя, выходного устройства — спрям­ляющего аппарата и диффузора. Спрямляющий аппарат, устанав­ливаемый за рабочим колесом, служит для раскручивания потока жидкости, выходящего из колеса закрученным. От осевой турбо­машины поток жидкости подводится к рабочему колесу и отво­дится от него в осевом направлении. Рабочее колесо турбомашины, являясь основным ее элементом, получает от двигателя энергию и передает ее посредством лопаток потоку жидкости, увеличивая при этом ее давление (напор).

Основные праметры:

1. Производительность(подча, расход) Q – кол-во жидкости, подаваемой машиной в единицу времени. (насосы)

2. Давление(напор) P(H) – разность удельных механический энергий потока жидкости на выходе и входе в машину.

3. Полезная мощность N – мощность, сообщаемая гидравлической машиной потоку проходящей через нее жидкости.

4. КПД η – отношений полезной мощности к мощности, подводимой на ее вал.

Насос

Q [м3/ч]

Р [МПа], [кгс/см2], [атм], [мм вод.ст.]

Nпол = QP

Η = Nпол/N

Вентиляторы

Q [м3/с]

P [даПа], [мм вод. ст.]

Nпол = QP

Η = Nпол/N

Компрессор

Q [м3/мин]

P [МПа], [кгс/см2]

Nпол = QP

Η = Nпол/N

0,1 МПа = 1кгс/см2 =10 м вод ст

1 кгс/см2 = 1 атм

1 даПа = 10Па = 1мм вод ст

2. Теоретический напор турбомашины(основное уравнение турбомашин). Теоретическая характеристика турбомашины. Полный напор турбомашины в зависимости от угла выхода лопаток рк.

Основное уравнение турбомашины – зависимость теоретического давления, развиваемого колесом турбомашины, от его кинетических и геометрических параметров.

Р_Т – теоретический напор;

u – окружная скорость;

ω – относительная скорость;

с_u – скорость закручивания;

При изменении частоты вращения и диаметра РК параметры машины изменяются по законам:

Полный напор Н = Н_Г + RQ²

При постоянном числе оборотов рабочего колеса, когда лопатки его загнуты в направлении, обратном направлению вращения, напор насоса падает с увеличением производительности и при некотором предельном значении может стать равным нулю.