Зависимость теоретического напора от подачи и угла β2л
Построим два треугольника скоростей. Один при исходной подаче (скорости индексом «0 »), а другой при повышенной.
т.к.
то при росте подачи Q скорость C2r тоже будет расти.
Из треугольника видно, что в это же время скорость С2u падает.
Запишем уравнение для теоретического напора
Уравнения прямых линий
Влияние угла β2л на зависимость мощности от подачи
Теоретическая мощность
Подставим в эту формулу уравнение Hт и получаем
здесь
Действительные характеристики насосов.
Действительные характеристики представляют собой зависимость действительных характерстик, т.е. с учётом всех потерь, напора, мощности и к.п.д. от действительной подачи (расхода).
Рассчитав по уравнению Эйлера теоретическую характеристику мощности, можно оценить потери напора на различных режимах работы (т.е. различных подач) и путём вычитания получить действительную характеристику. Таким же образом можно получить и характеристику действительной мощности, а затем и к.п.д.
Из рисунка видно, что существует подача Qопт, при которой потери минимальны.
Максимальные потери возникают при небольших отклонениях от расчётного режима (Q=0, Q=Qmax).
Нвх и Ндиф минимальны при Q=0, т.к. эти потери зависят от скорости С, а она при Q=0 также равна 0.
На расчётном режиме преобладают суммарные потери в диффузоре и спиральной камере. Такое относительное распределение потерь необязательно. Оно зависит от качества профилирования и изготовления отдельных узлов машины и их сочетания между собой
Нт – теоретический напор; Н – действительный напор; Нвх и Ндиф – потери во входном патрубке и диффузоре;
Нрк – потери в рабочем колесе; Нсп.к. – потери в спиральной камере.
Зависимость действительных характеристик насоса от подачи и угла выхода потока жидкости из рабочего колеса.
Ниже представлены характеристики 2-х насосов с лопатками загнутыми вперед (β2л > 90 ) и назад (β2л 90 ).
Для насоса с лопатками, загнутыми вперед
(β2л > 90 )
1)Мощность холостого хода Nхх меньше
2)Кпд меньше
3)Зависимость напора H(Q) от подачи имеет слабовыраженный седловидный характер
4)Мощность N все время растет с увеличением подачи.
Вывод: Насосы с лопатками загнутыми вперед требуют меньшего пускового момента, но необходим запас мощности (по сравнению с расчётной мощностью) при работе на перегрузках.
Для насоса с лопатками, загнутыми назад
(β2л 90 )
1)Зависимость напора от подачи ниспадающая
2)Мощность при больших подачах падает
3)Напор меньше
Вывод: Насосы с лопатками загнутыми назад более экономичны, но в то же время более габаритны при одинаковых условиях работы. Это важно для вентиляторов в связи со значительными объёмными подачами и не очень важно для насосов. Другими словами, для получения необходимого напора при небольшом диаметре вентиляторы делают с лопатками загнутыми вперед.
Безразмерные характеристики насосов
В лопастных насосах кроме размерных используют безразмерные характеристики 2-х видов.
1) относительная, которая удобна для сравнения насосов разной |
2) коэффициентная, которая удобна для сравнения геометрически |
конструкции. Она получается при отнесении текущих значений |
подобных насосов. Обычно для серии подобных насосов делается |
характеристики к параметрам оптимального режима. |
одна безразмерная характеристика. |
|
Безразмерные коэффициенты подачи φ, напора ψ, мощности μ |
|
определяются соотношениями: |
|
коэффициент подачи |
|
коэффициент напора |
|
коэффициент мощности |
|
d2 - диаметр колеса, b2 - ширина колеса на выходе |