ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Влияние конструктивных элементов насоса на характеристику из "Вихревые гидравлические машины " Большой напор имеет насос с периферийным каналом (рис. 41). При нулевой подаче Н 2giu = Q9 (а — окружная скорость колеса на наружном диаметре). При Q Fu = Qi,5 H 2g u = = 14. Максимальная подача С тах = 0,91 Ри. Характеристика крутопадающая. [c.79] Из этого уравнения следует, что потенциальный напор положителен (способствует возникновению продольного вихря) при работе насоса в режиме Qкp/Fll = 0, если 0 а 4 в режиме Qкp Fu 0,5, если 0,5 а 2,5 в режиме Qiф Fu=l,0, если а = 1,0. Следовательно, продольный вихрь возникает у работающего вихревого насоса с периферийным каналом при большом диапазоне углов Рл установки лопаток (коэффициент а определяется главным образом углом рд). [c.80] Состояние отсутствия продольного вихря у работающего насоса с периферийным каналом, хотя и равновесное, но не устойчивое. Если продольный вихрь возник по каким-либо случайным причинам, то появляется сила, поддерживающая этот вихрь и препятствующая возвращению в равновесное состояние отсутствия продольного вихря. [c.80] Чтобы выяснить причину большого напора насоса с периферийным каналом, проанализируем течение Л идк0сти через его рабочее колесо. Для этого рассечем лопатки тороидальной поверхностью тока и отобразим конформно сечение лопаток на плоскость (рис. 42). Из параллелограмма скоростей входа, построенного для режима, близкого к Оптимальному, видно, что-угол атаки мал. Это уменьшает гидравлическое сопротивление продольному вихрю и, следовательно, увеличивает его интенсивность. Из параллелограмма скоростей выхода видно, что наклон лопаток по ходу вперед сильно увеличивает окружную составляющую скорости на выходе 2- Благодаря значительной интенсивности продольного вихря и большой кинетической энергии на выходе из колеса напор насоса велик. [c.80] Насосы закрытого типа с периферийным каналом наиболее перспективны в качестве тихоходных. В области малых л., они имеют более высокий КПД и меньшие габариты, чем насосы с боковым или периферийно-боковым каналом. Действительно, для уравновешивания осевого усилия, действующего на рабочее колесо, насосы закрытого тина с боковым или периферийнобоковым каналом выполняют двусторонними. При этом площадь-сечения одной стороны канала уменьшается приблизительно в 2 раза по сравнению с площадью в одностороннем насосе. Это приводит к уменьшению гидравлического радиуса сечения канала, что увеличивает гидравлические потери и уменьшает КПД, а также увеличивает сопротивление продольному вихрю и, следовательно, уменьшает напор. Чтобы получить нужный напор, приходится увеличивать диаметр рабочего колеса, что ведет к еще большему уменьшению площади сечения канала. [c.80] Кроме того, коэффициент напора насосов с боковым или периферийно-боковым каналом меньше, чем у насоса с периферийным каналом. Это, в свою очередь, заставляет для получения нужного напора увеличивать диаметр рабочего колеса и, следовательно, уменьшать плошадь сечения канала. При этом увеличиваются дисковые и объемные потери мощности, что снижает КПД. [c.81] Из описанного также следует, что у насоса с боковым каналом серпообразная форма сечения лопаток при их движении выпуклостью назад (лопатки углом назад р1л 90° увеличивает напор насоса. [c.81] Опыты показывают, что при прочих равных условиях напор насоса тем больше, чем больше длина (угол а рис. 46) канала и, следовательно, чем меньше длина перемычки. Опыты показывают также, что при постоянной длине канала длина всасывающего и напорного окон (углы пс и ttn) почти пе влияет на напор насоса. Это объясняется тем, что в области всасывающего и напорного окон передача энергии жидкости происходит почти с той же интенсивностью, что и в остальной части канала. [c.82] Анализ результатов расчета, а также имеющегося экспериментального материала показал, что в настоящее время нельзя окончательно сформулировать условия, которым соответствует определенная характеристика. Имеющийся опытный материал недостаточно полон и нередко противоречив — по-видимому, сказывается влияние дополнительных факторов, плохо поддающихся учету. Аналитическое исследование характеристик, основанное на изложенной схеме расчета насоса, также не всегда возможно, так как эта схема не учитывает эффекта поперечных вихрей и турбулентного обмена между жидкостью в колесе и канале, который может быть существенным при отклонении соотношения размеров проточной полости насоса от оптимальных. В дальнейшем условимся оценивать крутизну характеристики отношением напоров при Р = 0,5 Ри и Р = 0. На основании анализа имеющегося экспериментального материала и результатов расчета характеристик ряда насосов можно сделать следующие предварительные выводы. [c.85] Из приведенных соображений следует также то, что характеристики насосов, имеющих лопатки серпообразного сечения выпуклостью вперед (Р1л 90° Р2л 90°), должны быть более пологими, чем характеристики насосов с радиальными плоскими или серпообразными выпуклостью назад лопатками (см. рис. 31 и 32). [c.86] С увеличением угла увеличиваются потери на вихреобразование на входе в рабочее колесо, что приводит к уменьшению крутизны характеристики. Так, проведенные японскими учеными Ямадзаки и Томита [26] исследования насосов, имеющих форму сечения проточной полости, изображенную на рис. 48, е, показали, что наклон лопаток по ходу вращения колеса вперед (Рал 90°), приводящий к увеличению угла Р1д до-значений, больших 90° (в этом можно убедиться по конформному отображению на цилиндр сечения решетки колеса поверхностью тока), уменьшает крутизну характеристики. При р2л 90 характеристика крутопадающая. [c.86] З-образной форме характеристики это приводит к небольшому уменьшению напора на нулевой иодаче и значительному уменьшению напора при подаче Q/Fu 0,S. В результате с увеличением сопротивления продольному вихрю и, следовательно, З-об-разности характеристики, ее крутизна у насосов с боковым каналом нри Р1л = Р2л = 90° увеличивается. [c.87] Если сечение лопаток имеет серпообразную форму и лопатки движутся выпуклостью назад (р1л 90° Р2л 90°), то крутизна характеристики увеличивается при уменьшении сопротивления продольному вихрю (см., например, характеристики вариантов 13 и 12 на рис. 47, б). Это объясняется тем, что указанное в и. 2 влияние формы лопаток на характеристику насоса проявляется тем больше, чем больше интенсивность продольного вихря. [c.87] Вернуться к основной статье