Решение.

При известной подаче для старого насоса Q₁ подачу нового насоса найдем с использованием формулы (32), т.е.

.

Напор для старого насоса найдем по (31), так как давление на входе в насос p_вх = p_м1 и на выходе из него p_вых = p_{м 2} заданы по условию задачи

.

Далее с использованием формулы (33) найдем напор для нового насоса

.

Определив подачу Q₂ и напор H₂ для нового насоса, по (28) найдем его полезную мощность

.

После этого с использованием (29) находим последнюю искомую величину – потребляемую мощность нового насоса

.

Таким образом, подача нового насоса составила Q₂ = 6,7 л/с, напор H₂ = 17,8 м, а потребляемая мощность N_потр = 1,57 кВт.

Формулы и методы расчета, использованные для расчета центробежного насоса, применимы для расчетов и других лопастных насосов.

Роторные (объемные) насосы

К объемным насосам относятся насосы, в которых взаимодействие рабочего органа с жидкостью происходит в замкнутых объемах (рабочих камерах), которые попеременно сообщаются с полостями всасывания и нагнетания. Наиболее распространенными объемными насосами являются роторные насосы.

Важнейшим геометрическим параметром роторного насоса является рабочий объем W_о. Это максимальное количество жидкости, которое насос может подать за один оборот своего вала. Для большинства роторных насосов рабочий объем может быть определен суммой объемов рабочих камер W_к, т.е. W_о= W_к·z.

где z – количество рабочих камер, совершающих подачу за один оборот.

При известном рабочем объеме W_о и частоте вращения n насоса может быть определена его идеальная Q_и и реальная Q подачи, т.е.

(34) и . (34а)

Формулы (34) и (34а) позволяют построить характеристику роторного насоса (рис. 24), которая представляет собой прямую линию. Давление р* и расход Q*, отмеченные на графике соответствуют режиму при котором задано численное значение объемного КПД насоса ηо.
	Рис. 24. Характеристика роторного насоса.

При расчетах роторных насосов понятие напора насоса H_н используется редко, а применяется связанное с ним зависимостью (27) понятие давления насоса р_н. Причем, при одинаковых диаметрах входного и выходного трубопроводов допустимо применение упрощенной формулы для его вычисления

. (35)

Давление насоса р_н при известном рабочем объеме W_о определяет величину крутящего момента М на его валу, т.е.

.

Следует отметить, что в роторных наосах гидравлические потери малы. Поэтому гидравлический КПД η_г для них принимается равным единице (η_г = 1), и формула (30) для роторных насосов упрощается, т.е. η = η_о ·η_м.

Далее рассмотрим пример расчета роторного.

Пример 11. Роторный насос нагнетает жидкость по трубопроводу в

гидросистему. Конструкция роторного насоса включает 11 рабочих камер с рабочим объемом Wк = 1,5 см3 каждая. Определить рабочий объем насоса, его подачу, полезную и потребляемую мощности, если частота вращения составляет n = 2000 об/мин, а
	Рис. 25. Иллюстрация к примеру 11.

показания манометров на входе и на выходе – p_м1 = 1 МПа и p_м2 = 9 МПа. Считать диаметры всасывающего и напорного трубопроводов одинаковыми. Принять объемный КПД насоса η_о = 0,9, а полный КПД – η = 0,85.