33. Основное уравнение центробежного насоса.

Для вывода этого уравнения воспользуемся теоремой моментов количества движений, согласно которой превращение моментов количества движений равно моменту внешних сил.

Идеальный насос перекачиваемый жидкость в количестве Q_t, м³/с или М кг/с:

Для получения приращения удельной энергии для идеального насоса при перекачивании жидкости с количеством Q_t необходимо затратить энергию в количестве:

Изменение моментов количества движения в межлопаточном канале:

Изменение движения внутри межлопаточной канавки будет происходить за счет внешнего момента:

В большинстве центробежных насосов не предусмотрена установка направляющего аппарата и скорость с₁ направлена радиально, а следовательно α₁=90⁰, с_1U=0.

Уравнение Эйлера является основным для расчета насоса:

Следовательно, создаваемый напор можно увеличить путем увеличения , , .

34.Угол наклона лопатки и его влияние на напор, и тип лопаток рабочего колеса.

На выходе из рабочего колеса лопатки могут быть изогнуты по направлению вращения назад (бетта меньше 90) или вперед (бетта > 90"), либо оканчиваться радиально (бетта = 90) (рис. 2.16),

На рис. 2.17 изображены треугольники скоростей па выходе из рабочего колеса с бесконечный числом лопаток, соответствующие этим трем формам лопаток. Из треугольника скоростей следует, что при увеличении угла бетта

окружная составляющая абсолютной скорости V увеличивается. Следовательно, согласно уравнению ( ), напор насоса при увеличении бетта повышается. Это делает, на первый взгляд, выгодным применение лопаток, изогнутый по ходу вперед, Тем не менее рабочие колеса центробежных насосов выполняют, как правило, с лопатками, изогнутыми но ходу назад. Причины этого сле­дующие.

1. Из рис. 2.16 следует, что у рабочих колес с радиальными и изогнутыми вперед лопатками канал между последними получается коротким и с большим углом расширения, вследствие чего гидравлические потери в них значительно больше, чем в колесах с лопатками, изогнутыми назад.

2. Найдем отношение потенциального напора Hпот теоретическому Н_Т Согласно уравнениям ( ), ( ), ( )

Из этого уравнения видно, что чем больше угол бетта тем меньше коэффициент реакции. Таким образом, при увеличении угла бетта установки лопатки на выходе повышается доля скоростного напора, который должен быть преобразован в пьезометрический в диффузорной части отвода, что сопровождается большими гидравлическими потерями.

3. На рис. 2.18 изображены теоретические характеристики насоса с бесконечным числом лопаток при различных углах установки лопатки на выходе. Из уравнения (2.32) следует, что при бетта > 90° и бетта < 0 напор увеличивается при увеличении подачи; при бетта = 90° и ctg бетта =0 напор не зависит от подачи; при бетта < 90 и ctg бетта > 0 напор уменьшается при увеличении подачи. Форма характеристики, получающейся при бетта >= 90°, приводит к неустойчивой работе насоса в установке .

4. Из рис. 2.18 следует, что гидравлическая мощность формула а следовательно, и потребляемая мощность насосов с лопатками, изогнутыми назад, изменяется с изменением нодачи сравнительно мало. Это создает благоприятные условия для работы приводного двигатели, который при изменении подачи пасоса в довольно широких пределах работает почти в постоянном режиме. Круто поднимающаяся кривая мощности насосов, имеющих лопатки, изогнутые по ходу вперед, приводит к тому, что незначительные изменении подачи ведут к большому изменению мощности и, следовательно, к необходимости выбирать двигатель повышенной мощности.

В современных насосах угол устаповки лопаток на выходе выбирают в пределах бетта=16-40°----Коэффициент р называется коэффициентом реакции, При бесконечном числе лопаток с учетом уравнения ( ) получим

P=1-(v_u2/2 _u2)=0.5+(U_M2/2 _u2)ctg бетта