Завдання для самостійної роботи

Серед динамічних насосів головними є відцентрові. В них передача потужності від двигуна до рідини відбувається в процесі руху її по міжлопатевих каналах робочого колеса, яке швидко обертається.

При розв’язанні задач, які стосуються відцентрових насосів, теоретичний напір (при Z знаходять за формулою

Н_{т ∞} =

де – колова швидкість робочого колеса на виході і вході;

– колові складові абсолютних швидкостей на вході і виході з колеса.

При відсутності попередньої закрутки потоку на вході в колесо ( напір визначають за формулою:

Н_{т ∞} =

Якщо в цей вираз піднести Q, то

Н_{т ∞} = - ,

де – радіус і ширина колеса на виході;

– кут між дотичною до лопаті на виході з колеса і дотичною до кола колеса.

Дійсний напір рекомендується шукати за формулою:

K_z = ,

де Z – число лопатей;

– радіус кола вхідних кромок лопатей;

Повний (загальний к.к.д. відцентрового насосу знаходять за формулою:

= ,

або = =

При підготовці до лабораторної роботи ознайомтесь з розв’язком задач 1, 2, та розв’яжіть задачі 3, 4, і 5.

Задача 1

Визначити необхідний напір для відцентрового насосу, який подає воду з колодязя у водонапірний бак. Вакууметрична висота всмоктування насоса Н_вак = 4 м, геометрична висота всмоктування Н_г.в. = 3м, геометрична висота нагнітання Н_г.н. = 15м,витрата води Q = 7л/с, вільний напір повинен бути не менше 2 м. Температура води t = 15˚С. Довжина всмоктувального трубопроводу 8 м, нагнітаючого 26 м.

Розв’язання. Всмоктуючий трубопровід.

Задаєм швидкість = 1м/с і визначаєм діаметр труби:

= 35,7 = 94 мм

Приймаєм діаметр 100 мм

Фактична швидкість

= = 0,9 м/с

З таблиць визначаєм А = 0,0002674 і k₁ = 1,04,

h_e = k₁А Q²ι = 1,04 ∙ 0,0002674 ∙ 7² ∙ 8 = 0,11 м

Місцеві опори:

всмоктуючий клапан ­­– = 7

коліно при радіусі закручення R = 3d – 0,5 –

= 7,5.

= = = 0,0414 м

h_втрат = = 7,5 ∙ 0,0414 = 0,315 м;

Сумарна втрата напору у всмоктуючій трубі

h_втрат = 0,11 – 0,315 = 0,425 м.

Оскільки температура води менше 20ºС, то тиск насиченої водяної пари не враховується.

Розрідження у всмоктуючій трубі

Н_вак = Н_г.в. + h_втрат = 3 + 0,425 = 3,43 м 4м

Всмоктування насосом забезпечується.

Нагнітальний трубопровід

Приймаєм діаметр трубопроводу 80 мм, тоді

= = ; = = 1,4 м/с

З таблиці А = 0,01168

А Q²ι = 0,01168 ∙ 7² ∙ 26 = 1,42 м

Місцеві опори:

- засувка – = 0,5

- два коліна – = 0,5 ∙ 2 = 1

- = 1,5.

= = 0,1 м, = 1,5 0,1 = 0,15 м

h_втрат = 1,42 + 0,15 = 1,57 м

Необхідний напір для нагнітання

Н_н = h_втрат + Н_в.н. = 15 + 1,57 + 2 = 18,57 м

Повний напір, який створює насос

Н = Н_вак + Н_н = 3,43 + 18,57 = 33 м вод. ст.

Задача 2

Насос повинен забезпечити продуктивність не менше 75,5 м³/год при напорі

45,3 м. Визначити який насос може задовільнти ці умови роботи.

Користуючись каталогом, приймаєм стандартне число обертів електродвигуна – 2900 об/хв. Необхідна подача 0,021 м³/с. Знаходим коефіцієнт швидкохідності насосу

n_s = = = 157 об/хв.

Насос відноситься до відцентрового типу з нормальним робочим колесом.