Тема 1.2 Основные положения и определения

1.2.1 Параметры машин, подающих жидкости и газы

Основными величинами, характеризующими работу машин, являются подача, напор и давление, ими развиваемые. Энергия, сообщаемая потоку жидкости или газа машиной, вполне определяется этими величинами и плотностью подаваемой среды. Гидродинамическое и механическое совершенство машины характеризуется её КПД.

Подача – количество жидкости (газа), перемещаемое машиной в единицу времени.

Если подачу измеряют в единицах объёма, то её называют объёмной и обозначают .

Системой СИ введена массовая подача , кг/с, - масса жидкости (газа), подаваемая жидкостью в единицу времени.

(1.1)

где - плотность среды, кг/м;- объёмная подача, м/с.

При отсутствии утечек массовая подача одинакова для всех сечений проточной полости машины независимо от вида подаваемой среды. Объёмная подача одинакова по всей длине проточной полости только в насосах и приблизительно одинакова в вентиляторах. В компрессорах вследствие существенного повышения давления происходит уменьшение удельного объёма газа и объёмная подача по длине проточной части падает.

В расчётах объёмную подачу компрессора исчисляют при условии всасывания или при нормальных условиях, т.е. при параметрах среды

=293 К, = 100 кПа,= 1,2 кг/м.

Подача насоса (вентилятора, компрессора) зависит от размеров и скоростей движения его рабочих органов и свойств трубопроводной системы, в которую он включен.

По ГОСТ 17398 – 72 «Насосы. Термины и определения» давление, развиваемое насосом, определяется зависимостью

, (1.2)

где и- соответственно давление на входе и выходе насоса , Па;- плотность среды, подаваемой насосом, кг/м;и- средние скорости потока на входе и выходе, м/с;и- высоты расположения центров входного и выходного сечений насосов.

Напор определяется как величина, связанная с давлением соотношением

(1.3)

Полный напор, развиваемый насосом можно определить по формуле

. (1.4)

Графически уравнение (1.4) поясняется на рис. 1.12.

Если пренебречь приростом скоростного напора , значение которого в некоторых случаях невелико, то полный напор машины представиться только его статической частью, м:

(1.5)

Напор физически представляет собой высоту столба той жидкости, к потку которой он относится (рис. 1.12).

Напор, развиваемый вентиляторами, выражают иногда условно в миллиметрах водяного столба. Напор в 1 мм вод. ст. эквивалентен давлению 9,81 Па.

Рисунок 1.12 Полный напор , развиваемый насосом.

Важной величиной, характеризующей насосы и вентиляторы с энергетической стороны, является их удельная полезная работа , Дж/кг

, (1.13)

Представляющая собой работу, полученную потоком рабочих органов машины, отнесенную к 1 кг массы жидкости (газа).

Работа , подводимая на вал машины для приведения её в действие, отнесённая к 1 кг массы подаваемой среды, называетсяудельной работой машины; она в основном определяет необходимую мощность приводного двигателя машины. Из - за потерь энергии в машине удельная полезная работа машины меньше её удельной работы.

Удельная работа компрессора вычисляется в зависимости от вида термодинамического процесса, протекающего в компрессорах.