61. Основные характеристики насосов.

Работа любого насоса характеризуется несколькими параметрами. Основными из них являются: подача, напор, мощность, коэффициент полезного действия (КПД) и частота вращения.

Подачей насоса называется расход жидкости через напорный (выходной) патрубок. Различают объемную подачу, под которой понимают отношение объема подаваемой жидкой среды ко времени и массовую подачу насоса — отношение массы подаваемой жидкой среды ко времени. Массовая подача связана с объемной соотношением:, где- плотность жидкости.

Напор представляет собой разность энергий единицы веса жидкости в сечении потока после насоса и перед ним :и выражается в метрах.

Мощность и КПД. Энергия, подводимая к насосу от двигателя в единицу времени, представляет его мощность . Мощность можно определить из следующих соображений. Каждая единица веса жидкости, прошедшая через насос, приобретает энергию в количестве, за единицу времени через насос протекает жидкость весом. Следовательно, энергия, приобретённая за единицу времени жидкостью, прошедшей через насос, или полезная мощность насоса:. Мощность насоса больше полезной мощности на величину потерь в насосе. Эти потери оцениваются КПД насоса, который равен отношению полезной мощности насоса к потребляемой:Отсюда мощность, потребляемая насосом,. По этой мощности подбирается двигатель. Найденные мощности выражаются в единицах СИ в ваттах, в технической системе единиц – в.

Частота вращения. В качестве данного параметра принимается частота вращения n вала насоса в минуту (об/мин). Назначение или выбор частоты вращения зависит от ряда условий, таких, как тип насоса и его двигателя, ограничения по массе и габаритным размерам, требования в отношении экономичности и др.

62.1 Устройство и принцип действия центробежного насоса.

Центробежный насос является самым распространенным видом лопастных насосов. В лопастных насосах жидкая среда перемещается благодаря силовому воздействию на нее системы лопастей, подобных крылу самолета. На рис. изображено сечение крыла самолета, так называемый одиночный профиль. При его обтекании скорость жидкости на выпуклой стороне больше, чем на вогнутой стороне, поэтому, в соответствии с уравнением Бернулли, на профиль действует сила, направленная снизу-вверх. Проточная часть центробежного насоса с осевым подводом и спиральным отводом изображена на рис. Энергосообщитель центробежного насоса – рабочее колесо – представляет собой конструкцию, состоящую из нескольких лопастей, расположенных центрально симметрично в плоскости, перпендикулярной оси вращения. Лопасти спроектированы (спрофилированы) таким образом, чтобы при вращении рабочего колеса возникали силы, противодействующие этому движению. Тогда лопастная машина будет работать либо в режиме гидравлического тормоза, если подводимая механическая энергия будет рассеиваться, переходя в тепло, либо в режиме насоса, если подводимая механическая энергия будет переходить в потенциальную и кинетическую энергию жидкой среды. Лопасти (лопатки) либо ограничены цилиндрическими поверхностями с образующими перпендикулярными задней и передней стенками, либо поверхностями двоякой кривизны. Передняя стенка может отсутствовать, когда мы имеем полуоткрытое рабочее колесо. Если свести к минимуму диаметр задней стенки, то колесо называется открытым. Задачей входного устройства является подвод жидкости к рабочему колесу с наименьшими потерями. Входные устройства могут быть различного вида: осевыми, коленообразными, полуспиральными, лопаточными и т.д. Задачей отводящего устройства является сбор выходящей из рабочего колеса жидкости и частичное преобразование кинетической энергии в потенциальную. Кроме спирального отвода, применяют кольцевые и лопаточные отводящие устройства. Вследствие особенностей кинематики потока в спиральных и кольцевых отводах течение жидкой среды в них сопровождается существенными потерями. Поэтому для повышения