Вся электронная библиотека >>>

 Насосы. Насосные станции >>

 

 Водоснабжение и канализация

Насосы. Насосные станции


Раздел: Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

 

Влияние действительного характера движения жидкости в рабочем колесе насоса на значение теоретического напора

 

 

В предыдущих параграфах были рассмотрены идеализированные схемы движения жидкости в межлопастных каналах рабочих колес центробежных и осевых насосов, позволившие получить ряд важных зависимостей и, в частности, определить теоретический напор в функции от кинематических параметров потока. Однако на практике напор, развиваемый насосом, значительно меньше теоретического, что объясняется главным образом отличием действительной формы движения реальной жидкости от плоской картины потенциального течения.

Предположение о бесконечно большом числе бесконечно тонких лопастей в применении к рабочему колесу центробежного насоса означает, что поток в межлопастных каналах является осесимметричным и относительная скорость, которая определяется уравнением неразрывности для каждой точки рассматриваемого цилиндрического   сечения,    оказывается   направленной по касательной к поверхности лопасти.

Действительное распределение относительных скоростей в каналах рабочего колеса конечных размеров не может быть осесимметричным из-за наличия силового взаимодействия между лопастью и потоком. Для передачи энергии жидкости необходимо, чтобы давление на рабочих (выпуклых) поверхностях лопастей было больше, чем на тыльных, а это возможно лишь в том случае, если относительные скорости с рабочей стороны лопастей меньше, чем с тыльной. Таким образом, при конечном числе лопастей рабочего колеса не все частицы жидкости получают одинаковое приращение энергии. Вызванное этим обстоятельством понижение напора учитывается введением поправочного коэффициента k к значению абсолютной скорости на выходе из колеса. Для предварительного определения коэффициента k в литературе приводится ряд полуэмпирических формул. Однако уточненные его значения могут быть получены лишь экспериментальным путем. Обычно при числе лопастей рабочего колеса г = 6ч-12 величина k изменяется от 0,75 до 0,9.

Аналогичная неравномерность распределения скоростей и давлений существует и в межлопастных каналах рабочих колес осевых насосов. Степень этой неравномерности и вызываемое ею снижение напора зависят от густоты решетки профилей и учитываются таким же поправочным коэффициентом.

 

 

Другой причиной уменьшения напора по сравнению с его значением, подсчитанным по уравнению Эйлера, являются гидравлические потери, неизбежно сопутствующие течению реальной жидкости через рабочее колесо насоса. Помимо обычных потерь на трение по длине и на преодоление местных сопротивлений (вход в колесо, поворот, выход из колеса и т. д.) движение-реальной жидкости в межлопастных каналах и обтекание ею лопастей связано  с   образованием   пограничного слоя, утолщение которого в зоне местных диффузорных явлений может существенно изменить кинематику действительного потока по сравнению с обтеканием тех же профилей идеальной жидкости. Сложный закон изменения относительной скорости по поверхности лопасти приводит к образованию участков, где относительная скорость уменьшается и кинетическая энергия потока переходит в энергию давления. Эти участки контура лопасти «чрезвычайно опасны, поскольку существует возможность отрыва потока. Частицы жидкости в пограничном слое, обладая меньшей кинетической энергией, не способны проникнуть внутрь области, в которой давление возрастает вследствие динамики основного потока, и затормаживаются, что приводит к отрыву потока от поверхности лопасти. В этом случае потери энергии резко возрастают.

Местный отрыв потока жидкости может наблюдаться и на входе в рабочее колесо, что также приводит к увеличению потерь энергии. Сведение этих потерь к минимуму достигается обеспечением примерного совпадения направления вектора абсолютной скорости на входе с касательной к лопасти рабочего колеса на входной кромке. Это условие называют условием безударного входа.

Уменьшение теоретического напора вследствие гидравлических потерь оценивается, как уже говорилось ранее, введением гидравлического КПД г\т, который в каждом конкретном случае может быть определен лишь экспериментальным путем.

В заключение необходимо отметить, что, несмотря на значительное отличие действительной формы движения реальной жидкости в меж-лоластных   каналах    рабочих  колес лопастных насосов от идеализированных схем, исключительная простота расчетов с последующей поправкой на конечное число лопастей делает их в настоящее время наиболее распространенными применительно к густым решеткам.

 

К содержанию книги:  Водоснабжение и канализация – насосы, насосные станции

 

 

Смотрите также:

 

 Насосы. Насос устройство для перемещения жидкостей

 

 НАСОСЫ. Насос с электродвигателем. Центробежные насосы ...

 

 ТЕПЛОВЫЕ НАСОСЫ. Обслуживание ремонт тепловых насосов. Отопление и ...

 

ТИПЫ НАСОСНЫХ СТАНЦИЙ, насосные станции шахтного типа

 

 Насосы центробежные производственного назначения и насосные станции

 

 НАСОСНЫЕ СТАНЦИИ. Шнековые насосы, центробежные насосы

 

 Трубопроводы. напорные железобетонные асбестоцементные чугунные ...

 

 Трубопроводы. Медные трубы. Трубы из синтетических материалов ...

 

 НАПОРНЫЕ ТРУБОПРОВОДЫ ВОДОВОДЫ. Диаметр напорных трубопроводов

 

 Стеклянные трубопроводы. Оборудование и технология монтажа ...

 

 Пластмассовые трубопроводы из ПВП, ПНП, ПП и ПВХ. Монтаж систем ...

 

 КОНСТРУИРОВАНИЕ КАНАЛИЗАЦИОННОЙ СЕТИ. Канализационные трубопроводы ...

 

 Трубопроводы для отопительных систем. Медные стальные полимерные ...

 

 Трубопроводы. Условные проходы. Условные, рабочие и пробные давления

 

Водосборы   Инженерное оборудование. Водоснабжение   Канализация  Справочник сантехника

 

Котлы. Топки. Котельные   Фильтры для очистки воды