Кавитация в шнеке

Форма и место локализации кавитации в шнеко-центробежном насосе зависит от его конструктивных параметров и режима работы. На рис. 1. 18 различные формы кавитационных течений в насосе условно совмещены на одном рисунке, хотя в действительности они, как правило, соответствуют различным режимам работы насоса и все одновременно не наблюдаются. [c.57]

В работе [98] выделены следуюш ие стадии кавитации в шнеке в процессе понижения давления на входе в шнек (при постоянном расходе и постоянной скорости вращения вала насоса). [c.11]

Более поздние визуальные исследования кавитационного течения при развитых кавитационных колебаниях подтвердили описанную выше последовательность развития и смыкания кавитационных каверн перед шнеком, в проточной части шнека и центробежного колеса в течение периода колебаний. В частности, в работе [55] указывается, что в момент максимального развития кавитации в шнеке (точка Е) вихревая кавитационная зона перед шнеком распространяется на всю длину прозрачного [c.158]

Из рис. 8.8 следует также, что кавитация в шнеко-центробежном насосе приводит к понижению основной частоты колебаний. [c.233]

Из последних выражений, полученных без учета частичной кавитации в шнеке, следует, что коэффициент усиления системы монотонно уменьшается с увеличением частоты, а его максималь- [c.238]

Колесников К С., Кинелев В. Г. Колебания в топливной магистрали, вызванные кавитацией в шнеко-центробежном насосе. — Известия вузов. Сер. Авиационная техника , 1974, № 2, 147—149. [c.346]

К другим часто встречающимся формам кавитации на шнеки (рис. 18, а) относятся щелевая кавитация 4, возникающая в за- [c.57]

Книга посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию низкочастотных (в диапазоне 5 — 50 Гц) автоколебаний давления и расхода в гидравлических системах, включающих высокооборотные шнеко-центробежные насосы с высокими антикавитационными свойствами. Рассмотрено влияние кавитации в насосах на устойчивость и динамические характеристики системы, описаны некоторые задачи динамики систем с распределенными параметрами. [c.2]

ОСОБЕННОСТИ КАВИТАЦИИ В ВЫСОКООБОРОТНЫХ ШНЕКО-ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСАХ [c.7]

Шнеко-центробежные насосы представляют собой комбинацию осевого колеса и центробежного. Имеется целый ряд работ по визуальному исследованию кавитации в осевых и центробежных насосах, анализ которых позволяет выяснить места локализации кавитационных зон, типы кавитации и влияние режима работы насоса [12, 30, 35, 41, 50, 52, 54, 73, 75, 98, 109—111, 121, 127, 130, 133]. [c.11]

Поскольку предметом исследования являются высокооборотные шнеко-центробежные насосы, остановимся кратко на визуальных исследованиях кавитации в осевых шнековых преднасосах. [c.11]

Подобное течение потока в межлопастных каналах шнека, как отмечается в работе [111], ближе всего соответствует модели частичной кавитации, предложенной в работе [98]. Последнее обстоятельство является весьма важным, так как модель струйного кавитационного обтекания решетки профилей шнека, как будет показано далее, может служить приемлемой основой (особенно после введения одного полуэмпирического коэффициента) для количественного описания частичной кавитации в осевых шнековых преднасосах (работа [98] будет проанализирована в конце настоя-ш,ей главы). [c.14]

Как отмечалось в работе [111], для насосов с малыми ресурсами за допустимое рабочее давление на входе в насос часто принимают давление, близкое к срывному, поэтому можно полагать, что при работе таких насосов в межлопастных каналах шнека всегда суш ествует довольно развитая кавитация. Например, если принять q = 0,3- 0,5 im = 5 м/с = 60 м/с р == 1000 кг/м , то первые зоны кавитации в межлопастных каналах шнека при работе его на обыкновенной холодной воде могут возникнуть при статическом давлении на входе примерно 1,7—2,5 МПа, тогда как допустимое рабочее давление на входе в насос может находиться в пределах 0,1—0,2 МПа [ПГ. [c.15]

Кавитационные явления в шнеко-центробежном насосе существуют в определенном диапазоне входного давления (режим частичной кавитации) и не оказывают заметного влияния на основные параметры насоса (напор, расход, КПД). [c.33]

В работе [12] отмечается нестационарный характер кавитации в проточной части колес диагональных насосов, конструкция которых занимает промежуточное место между центробежным насосом и шнеком. Эта нестационарность указывает на то, что и в этом случае реализовались стадии кавитации, предшествующие струйной форме. [c.42]

Поскольку параметр В2 <0, то в шнеко-центробежном насосе могут возникнуть колебания (режим неустановившейся кавитации в межлопастных каналах) даже при нулевой длине питающего трубопровода. [c.113]

Для этого воспользуемся числом кавитации в виде (1.1а) и предположим, что суммарный объем кавитационных каверн пропорционален объему проточной части шнека Кщ, где располагаются каверны перед кавитационным срывом. [c.118]

Импеданс шнеко-центробежного насоса. В работе [7], насколько известно авторам, впервые экспериментально определен импеданс шнеко-центробежного насоса на режимах частичной кавитации в широком диапазоне изменения частоты колебаний и входного давления. [c.261]

При выводе уравнений динамики для напорных характеристик и момента на валу насоса не принимались во внимание кавитационные явления, которые могут иметь место на шнеке или входных кромках крыльчатки [21, 24]. Имеющиеся методики определения параметров в области кавитации в насосе [23] носят полуэмпирический характер и требуют дальнейшей экспериментальной проверки. Поэтому использование их при расчетах динамических характеристик ЖРД в настоящее время практически невозможно. [c.210]

Отношение Рп Рар.-, характеризует крутизну зависимости р от температуры, а угол лопатки рхл. ср и окружная скорость шнека ср. к которой близка скорость жидкости на входе в шнек ( г хср ср), определяют размеры зоны кавитации (интенсивность парообразования), которые влияют на падение температуры ЛТ (см. рис. 3.57). [c.199]

Определение действительных характеристик потока, как невозмущенного, так и в критической области возможного возникновения кавитации, значительно усложняется по мере усложнения проточной части гидромашины. Поскольку гидромашины и, в частности, шнеко-центробежные насосы имеют вращающийся ротор, кроме абсолютной скорости течения на входе в насос i имеется еще и относительная скорость которая определяется из треугольника скоростей с учетом окружной скорости ротора (скорости переносного движения). Эти скорости, как известно, связаны соотношением wi = d + и. [c.10]

Уже ранние экспериментальные исследования с фотографированием потока в шнековых преднасосах показали, что шнек может развивать расчетный напор при начавшейся кавитации [98, 121, 130]. [c.11]

Из рассмотрения фотографий следует, что на режиме без обратных токов реализуется так называемая профильная каверна, т. е. частичная присоединенная каверна (см. рис. 1.1, а), а на режиме с интенсивными обратными токами каверна образуется не только в межлопастных каналах, но и перед шнеком (вихревая кавитация, рис. 1.1, б). [c.12]

При уменьшении давления на входе в насос первые кавитационные пузырьки образуются на втулке между шнеком и центробежным колесом, в остальных местах, в том числе и на входе в лопасти шнека, кавитация не наблюдается. [c.14]

В действительности предвключенный шнек работает с кавитационными кавернами внутри межлопастного канала (частичная кавитация), таким образом, длина каверны короче хорды профиля. Длина каверны измеряется от входной кромки, высота — по нормали к поверхности лопасти. [c.17]

В то же время уточнение модели каверны не улучшило согласование расчетных и экспериментальных значений диапазона сун е-ствования кавитационных автоколебаний по входному давлению (см. рис. 3.1). Согласование расчетных и экспериментальных границ области устойчивости системы шнеко-центробежный насос— трубопроводы по отношению к кавитационным колебаниям является весьма сложной задачей, решение которой оказалось возможным только после определения интегральных характеристик неустановившегося кавитационного обтекания решетки плоских пластин на режимах частичной кавитации (см. гл. 7). [c.79]

Для исследуемых высокооборотных шнеко-центробежных насосов были выполнены расчеты потребных и располагаемых кавитационных запасов [46], которые показали, что центробежное колесо насоса № 1 работает в бескавитационном режиме, а для центробежного колеса насоса № 2 потребный кавитационный запас превышает располагаемый даже для условий зарождения кавитации и, следовательно, центробежное колесо насоса № 2 в области входа работает в режиме частичной кавитации. [c.102]

Здесь А/ ст—падение статического напора перед центробежным колесом из-за частичной кавитации в шнеке (Ар щ). По опытным данным, А/ <.т/р = 0,1 0,15мрш. [c.190]

Разнообразие типов гидродинамической кавитации в шнеко-центробежных насосах, сложность и недостаточная изученность кавитационных явлений привели к появлению нескольких моделей кавитационных колебаний в системе шнеко-центробежный насос—трубопроводы [10, 57, 68, 77, 95]. Степень завершенности различных моделей в настоящее время не одинакова. Некоторые из них носят чисто качественный характер и их выводы допускают в связи с этим ограниченную экспериментальную проверку, другие — допускают более широкий круг экспериментальных проверок и, наконец, — третьи, в явном виде содержащие конструктивные и режимные параметры насосов, представляют наиболее полно разработанные модели, допускающие проведение широкого и целенаправленного эксперимента. К числу последних относится группа моделей, которые могут быть названы гидродинамическими (квазистационарная струйная модель, уточненная квазистацио-нарная модель, нестационарная модель и модель развитых кавитационных колебаний). [c.64]

Способность шнеков устойчиво работать в условиях значительной местной кавитации используется в шнекоцентробежных насосах, где обеспечивается бескавитационная работа центробежного колеса при наступлении 1, 2 и даже 3-го (или близкого к нему) критических режимов кавитации на входе в шнек. Обычно у шнеков Хкав = 0,004 н-0,045 у хорошо спрофилированных шнеков коэффициент Хкав может достигнуть величины 0,02 [c.184]

Наиболее изученной формой кавитации в насосах является струйное кавитационное обтекание лопаток шнека. Аналитическим исследованиям подобных течений посвящен ряд публикаций, берущих свое начало от работ Страплинга Л. Б. и Акоста А. И. [93, 94]. В работах [9, 104] теория струйного обтекания лопаток шнека была применена для расчета упругости кавитационных каверн в насосах ЖРД. По предложенной методике была рассчитана упругость кавитационных каверн в насосах двигателей J-2, F1 и Н1 (всего шесть насосов) ракеты Сатурн-5 . Сопоставление расчетных и экспериментальных данных осуществлялось путем сравнения собственных частот колебаний жидкости в трубопроводах. Из приведенных в работе графиков видно, что экспериментальные значения упругости существенно превышают (в подавляющем числе случаев на порядок и более) расчетные. В работе указывается, что одной из причин столь значительного расхождения расчетных и экспериментальных значений упругости является, по всей вероятности, наличие дополнительных кавитационных каверн, не рассматриваемых в модели струйных кавитационных течений. Кон- [c.58]

Поскольку частота, с которой отрываются каверны, сносимые вниз по потоку, имеет значение порядка 10 Гц и практически линейно растет с возрастанием скорости потока, унос парогазовой фазы при изучении частот колебаний порядка 10 Гц можно считать непрерывным процессом, а расход парогаза — пропорциональным скорости потока. Если колебания расхода жидкости отсутствуют, то можно в равной мере пользоваться значением скорости как до, так и после каверны, так как они пропорциональны. При колебаниях эта жесткая связь теряется вследствие появления дополнительного расхода жидкости за каверной, обусловленного изменением объема последней. Так как унос парогазовой фазы происходит из участков каверны, расположенных вниз по потоку, то естественно предположить, что определяющей является скорость после каверны. Последняя при работе насоса пропорциональна расходу на его напорной стороне. Выше уже отмечалось существенное влияние на интенсивность уноса структуры кавитации. В качестве параметра, характеризующего интенсивность уноса, удобно выбрать объем области, охваченной кавитацией, которая монотонно растет по мере снижения числа кавитации. При течении жидкости в межлопастных каналах шнеков или центробежных колес насосов возрастание объема кавитационной каверны приводит к уменьшению проходного сечения для жидкости в межлопастном канале. Последнее приводит к увеличению скорости жидкости, обтекающей каверну, и тем самым к усилению зависимости уноса от объема кавитационной каверны. [c.42]

Задонцев В. А. Теоретическое определение динамических характеристик шнеко-центробежного насоса в режиме частичной кавитации. — В кн. Кавитационные автоколебания в насосных системах. Ч. II. Киев, Наукова думка , 1976, с. 42—55. [c.345]

В современных двигателях для подачи компонентов топлива из баков в камеру и газогенератор применяются шнекоцентробежные насосы. В шнекоцентробежщом насосе областью минимального давления является проточная часть шнека, поэтому, как показал опыт, в шнеках практически всегда имеет место кавитация, которая вызывает колебания в системе. [c.82]

Шнековый насос. Шнековые насосы обычно применяют в качестве преднасосов ТНА. Рабочим колесом шнекового насоса Служит шнек — осевая лопаточная решетка, состоящая из неболь-Hioro числа лопаток (см. рис. 14.19). Поверхность лопатки шнека Представляет собой винтовую поверхность и описывается уравнением rtgPл = onst. Преднасос служит для борьбы с кавитацией На входе в основной насос ТНА. [c.173]

Кавитационные свойства осевого насоса. Осевой насос обладает высокими антикавитационными качествами. Это связано с малой нагрузкой на лопатку из-за незначительной напорности осевого колеса. Кроме того, осевой насос не теряет работоспособности в условиях наступления местной кавитации на входе, так как при дальнейшем движении жидкости вдоль колеса давление возрастает и кавитация затухает. И только при значительном уменьшении подпора на входе в насос кавитация распространяется на всю длину колеса и происходит срыв работы насоса. Поэтому лопатки колеса осевого насоса должны иметь достаточную длину. Относительную длину лопатки колеса характеризуют величина 6л.ср и густота решетки т . Так, например, для получения хороших антикавитационных свойств густота решетки шнека должна быть не меньше 1,8, а относительная [c.184]

В работе [75] для этого же класса насосов приведены полуэм-пирические формулы, полученные для режимов без обратных токов, в предположении, что основным источником упругости является струйная кавитация на лопастях шнека. [c.59]

Ю. Н. Васильевым, описано в реботе [111]. Отмечается, что на режимах без обратных токов первые кавитационные каверны появляются на периферии входных кромок лопастей шнека (профильная кавитация). [c.13]

Для определения объемов кавитационных полостей на режимах с интенсивными обратными токами, когда процесс развития кавитации значительно усложняется и каверны образуются не только в межлопастных каналах шнека, но и перед шнеком, в настояш ей книге в гл. 4 предлагается экспериментально-расчетный способ определения суммарного объема кавитационных полостей (на основании изучения колебательных режимов работы гидросистемы, включаюн ей шнеко-центробежный насос). [c.15]

Модели явления неустойчивости в системах, включаюн их шнеко-центробежный насос, основываются на экспериментальном факте сун ествования в межлопастных каналах осевого шнекового преднасоса кавитационных каверн, которые не оказывают заметного влияния на снижение напора насоса (см. гл. 2). В основу струйной модели кавитационных колебаний [77, 95] положена модель кавитации, включаюн ая кавитационную каверну, длина Которой сун ественно меньше длины лопасти шнека, а высота равна определенной высоте следа. Эта модель наиболее точно описывает [c.15]

Подобного рода ситуация имеет место в следующих случаях при работе насосов на криогенных жидкостях, при втулочной кавитации шнеко-центробежных насосов, когда они работают на газосодержащих жидкостях, а также на начальных стадиях присоединенной кавитации, предшествующих возникновению суперкави-тационных течений. [c.50]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...