9.Идеальная и действительная подачи центробежного насоса

Идеальная подача насоса без учёта стеснения потока лопатками определяется как произведение площади сечения на выходе из рабочего колеса на радиальную составляющую абсолютной скорости (так как эта составляющая нормально к площади сечения):

С учётом стеснения потока лопатками:

Действительная подача насоса отличается от теоретической объёмными потерями:

10. Явление кавитации в насосах

Теоретически при условии и геометрическая высота всасывания . Однако в реальных условиях её предельное значение ниже по следующим причинам. Во всасывающем трубопроводе при понижении давления до критического значения (в практических расчетах за критическое давление принимают давление насыщенного пара при данной температуре перекачиваемой жидкости) из жидкой среды начинают выделяться пузырьки пара и растворённого в ней газа. Увлекаясь далее потоком в область повышенного давления, пар конденсируется и пузырьки захлопываются. Описанное явление называется кавитацией.

Конденсация пара происходит за очень короткий промежуток времени, и при захлопывании пузырьков в результате гидравлических ударов возникают ударные волны. При многократном воздействии ударных волн обтекаемая жидкой средой поверхность разрушается, т.е. происходит кавитационная эрозия. Поверхность становится пористой, параметры шероховатости её увеличиваются. Особенно сильно кавитационной эрозии подвержены чугун и углеродистая сталь, наиболее устойчивы нержавеющая сталь и бронза. При возникновении кавитации нарушается сплошность потока, что приводит к резкому снижению напора, подачи и КПД. Кроме того, работа насоса в кавитационном режиме сопровождается характерным потрескивающим шумом и вызывает вибрацию установки.

При расчете предельной геометрической высоты всасывания необходимо исключать условия возникновения кавитации, чтобы не возникла кавитация, полный напор на всасывающей стороне насоса должен быть больше напора насыщенного пара при данной температуре на значение кавитационного запаса :

11. Коэффициент быстроходности насосов

При проектировании насосов новых типов необходимо определять по заданным значениям Q, Н и принятому п наиболее рациональные уже исследованные формы рабочих колес насосов. Сравнение колес различных типов производят по коэффициенту быстроходности (ns).

Коэффициентом быстроходности называется частота вращения такого модельного рабочего колеса, геометрически подобного данному, которое при полезной мощности в 735,5 Вт (1 л. с.) и подаче 0,075 м3/с развивает напор в 1 м (при условии сохранения кинематического подобия).

12. Характеристики центробежных насосов

При подборе центробежных насосов для конкретных установок необходимо знать зависимость одних параметров насоса от других. В качестве независимого переменного параметра при построении характеристик принимают подачу насоса, так как она непосредственно связана с расходом жидкой среды в системе трубопроводов данной насосной установки. Изменение же остальных гидравлических параметров насоса (Н, N, β) зависит от подачи. Таким образом, зависимости напора, мощности и КПД насоса от его подачи при постоянной частоте вращения (п) рабочего колеса называются характеристиками насоса:

Х арактеристики насосов могут быть представлены в виде графических построений и аналитических зависимостей.