Действительные характеристики нагнетателя при постоянной частоте вращения
Действительный напор, развиваемый нагнетателем, меньше теоретического НT из-за потерь напора в проточной полости и из-за отклонения действительной структуры потока от предположенной при выводе уравнения Эйлера, теоретической.
Потери напора в проточной полости нагнетателя зависят от:
средней скорости потока (квадратично) и пропорциональны квадрату подачи.
потери напора определяемые ударом и срывом потока с лопаток при отклонении режима работы нагнетателя от расчетного.
В результате характеристика действительного напора располагается ниже характеристики теоретического напора. В зависимости от значения угла β2 и конструкции проточной полости нагнетателя характеристика действительного напора [может иметь две типичные формы.
Характеристики,
типичные для β2
> 90°.
Особенностью действительной характеристики в этом случае является наличие максимума и, следовательно, неоднозначность зависимости Н = f(V) в пределах напоров от Нхх до Нмакс. Нагнетатели с такой характеристикой, работая в интервале подач 0 — V', могут самопроизвольно менять подачу, переходя в неустойчивый режим, называемый помпажем. Это отрицательное свойство нагнетателей с характеристикой такого типа. |
Характеристики,
типичные для β2
< 90°.
Такая форма характеристики напора, называемая стабильной, обеспечивает устойчивый режим работы нагнетателя в широком диапазоне подач от V = 0 до Vмакс. |
Действительная мощность нагнетателя, необходимая для его привода, больше теоретической из-за затрат энергии на преодоление гидравлических сопротивлений в проточной полости и механического трения в подшипниках и уплотнениях. Поэтому характеристика действительной мощности располагается выше теоретической.
Теоретическая мощность при V = 0 (при закрытом дросселе) равна нулю. Действительная мощность при V = 0 называется мощностью холостого хода Nхх.
Потери вызваны циркуляционными потоками в проточной полости нагнетателя, дисковым трением о жидкость (газ), механическим трением в подшипниках и уплотнениях.
КПД такого нагнетателя представляется отношением мощности, передаваемой в нем потоку, т.е. полезной мощности, к мощности, затрачиваемой на привод нагнетателя
Пользуясь этим равенством, легко представить форму характеристики КПД при n = const. Если дроссель закрыт, то V = 0, но нагнетатель развивает напор Н, расходуя мощность холостого хода Nхх. При этом η = 0. При увеличении открытия дросселя напор падает и при Vмакс достигает значения Н = 0. В этом режиме нагнетателя η = 0.
Но если функция η = (V) в некотором интервале аргумента имеет два нулевых значения, то в этом интервале η имеет максимум. Таким образом, характеристика КПД при n = const имеет форму
Режим нагнетателя, при котором его КПД максимален, называют оптимальным, в этом режиме затрата мощности на привод производится с наивысшим энергетическим эффектом, наиболее экономично.