Коефіцієнт швидкохідності

Усю розмаїтість різних типів коліс відцентрових та осьових насосів по принципу їхньої геометричної та динамічної подібності можна поділити на кілька груп, які характеризуються чисельним значенням коефіцієнту швидкохідності n_s, який розраховується за формулою:

, (3.28)

де Q – продуктивність насосу, м³/с; Н – напір, м; n – кількість обертів колеса, об./хв.

Коефіцієнт швидкохідності являє собою кількість обертів колеса, геометрично подібному такому, що створює напір в 1 м при витраті потужності 1 Вт.

Коефіцієнти швидкохідності динамічних насосів наведені в табл.4.

Таблиця 4

Значення коефіцієнтів швидкохідності насосів

Показники	Група
	1	2	3	4	5
	Тип насосу
	тихохідні	нормальні	швидко-хідні	напів-осьові	осьові
Коефіцієнт швидкохідні	5080	80150	150300	300500	5001500
Співвідно-шення розмірів D2/D1	2,5	2,0	1,81,4	1,21,1	1,0

D₁ – діаметр окружності на вході потоку в колесо;

D₂ - діаметр окружності на виході з колеса.

Осьовий тиск та його врівноважування

Робоче колесо відцентрового насосу обертається у просторі, який заповнений рідиною, і бокові стінки колеса з обох боків знаходяться під тиском. У місці входу рідини в робоче колесо (рис. 43) через кільцевий простір з діаметрами D₂ i D₁, де одна з бокових стінок відсутня, тобто з боку всмоктування рідини має місце нерівність тиску: тиск усередині колеса Р₁ завжди менший за тиск ззовні Р₂. Внаслідок цього утворюється сила, яка прагне зсунути робоче колесо уздовж валу в бік усмоктування.

Рис. 43. Осьовий тиск.

Величина цієї сили приблизно може бути знайдена з рівняння

. (3.29)

Сила F дещо перевищує дійсне осьове зусилля, оскільки у рівнянні (3.29) не враховується тиск вхідної струмини і відцентрових сил, які виникають внаслідок обертання рідини в зазорі.

В багатоступінчастих відцентрових насосах повне осьове зусилля дорівнює сумі осьових зусиль, які діють на кожне робоче колесо.

Врівноважування осьового зусилля досягається: двобічним підведенням рідини в колесо, симетричним розташуванням робочих коліс, свердлінням в задній стінці колеса отворів, які зрівнюють внутрішній і зовнішній тиск, встановленням гідравлічної п’яти – диска визначеної площі, різниця тисків з обох боків якого врівноважує діюче осьове зусилля.

Робота насосів на мережу

Залежність втрат напору h_втр від витрати Q для будь-якого трубопроводу або розгалуженої мережі виражається рівнянням параболи:

, (3.30)

де - коефіцієнт пропорційності, який характеризує

мережу;

- сума коефіцієнтів опору (на тертя і місцеві опори).

Повний напір Н_пов, який повинний створити насос, складається з геометричної висоти підйому рідини Н_г і різниці тиску в резервуарах (рис. 38) :

Н_пов = Н_г+ . (3.31)

Крива, яка виражає залежність необхідного напору від витрати рідини через мережу, називається характеристикою мережі (рис. 45)

Н= Н_г+К·Q² (3.32)

Рис. 44. Робота насосу на мережу: 1– характеристика насосу;2– характеристика трубопроводу;А– робоча точка.	Рис. 45. Характеристики мережі: 1- крута; 2– полога.

В залежності від коефіцієнта пропорційності розрізняють мережу з крутою (рис. 45, крива 1) і з пологою (рис. 45, крива 2) параболою (характеристикою).

Поєднавши характеристики мережі й насосу, на перетинанні кривих отримуємо точку А (рис. 44), яку називають робочою точкою; вона відповідає найбільшій продуктивності насосу при роботі на дану мережу.

Якщо потрібна більш висока продуктивність, то необхідно збільшити число обертів електродвигуна, або замінити даний насос на насос більшої продуктивності. Можна збільшити продуктивність насосу також шляхом зменшення гідравлічного опору мережі h_втр.