Кавитация в центробежных насосах

Степанов Э. Дж., Кавитация в центробежных насосах, перекачивающих жидкости, отличные от воды. Труды американского общества инженеров-механиков, сер. А, Энергетическое машиностроение, № 1, 98 (1961). [c.315]

Кавитация в центробежных насосах 449 Калибровка статическая системы двигателя 460 Камера сгорания 452 [c.722]

При невыполнении этого условия жидкость начинает кипеть и внутри насоса, в зоне минимального давления, образуются полости, заполненные парами > идкости, а также выделяющимся из нее воздухом. При этом наблюдается отрыв потока жидкости от ограничивающих его твердых поверхностей — лопаток (в центробежных насосах) и поршня (в поршневых насосах). Если при дальнейшем движении потока давление в нем повышается, происходит конденсация паров и указанные полости смыкаются. Подобное явление называется кавитацией [c.98]

Из названных форм начальной стадии кавитации наибольшей виброакустической мощностью обладают вихревая (в осевых насосах) и профильная (в центробежных насосах). [c.172]

Величина показателя Р изменяется в зависимости от стадии кавитации, В осевых насосах (см. рис. IV. 1) в начальный момент развития паровой кавитации (область 2) р = 30-н20, а в зоне развитого кавитационного шума (область 3) р 9. В центробежных насосах величины Р соответственно равны в области 2 р = = 12-ь14 в области р 6 [c.172]

У большинства центробежных - насосов для жидких металлов при испытаниях получен высокий к. п. д. Замечено некоторое ухудшение характеристик насосов после длительной эксплуатации Одним из ограничений при применении центробежных насосов является кавитация, приводящая при высоких температурах к явлению срыва. Кавитация в жидкометаллических насосах исследована еще недостаточно, но испытания рабочих колес в натрии, калии и литии указывают на наличие разрушающего действия кавитации, пропорционального длительности работы и рабочей температуре. [c.173]

В центробежных насосах с рабочими колесами полуоткрытого типа щелевая кавитация возникает в зазорах между торцами лопастей и передней крышкой кожуха. В осевых насосах также как и в поворотнолопастных турбинах, интенсивная щелевая кавитация имеет место в зазорах между лопастями и стенками камеры рабочего колеса. [c.49]

В центробежных насосах с открытым рабочим колесом вследствие щелевой кавитации очень интенсивной эрозии подвержены концевые участки лопастей и передняя крышка корпуса (рис. 24, а, б). Поскольку в насосах этого типа крышка отливается вместе с входным патрубком, то для защиты от износа на ее внутренней поверхности устанавливаются сменные защитные диски. [c.57]

Сказанное не справедливо для изменения числа Кг с изменением расхода, если установка содержит движущиеся части. В таких случаях изменения расхода могут привести к соответствующему изменению направления, а также величины скорости потока. Этот вопрос обсуждался в разд. 7.8 и 7.9 при рассмотрении влияния изменения угла атаки на характеристики одиночного гидропрофиля или решетки профилей. Подобный эффект наблюдается также в канале ниже решетки, хотя в этом случае термин угол атаки обычно не используется. Не раз будет показано, что интервал изменения числа Кг гораздо шире интервала изменения числа /С/. Более того, изменения этих двух чисел могут происходить противоположным образом. Для примера рассмотрим участок входа в центробежный насос. Если входные условия в остальном неизменны, то уменьшение расхода потока приведет к увеличению числа Кг и, следовательно, к уменьшению тенденции к кавитации. Однако с уменьшением расхода потока изменяется угол натекания потока на входные кромки лопастей рабочего колеса. Это может вызвать резкое увеличение числа Кг на рабочих лопастях и увеличение тенденции лопастей к кавитации. Если при этом Кг>Кт, то кавитация будет развиваться, хотя общие условия течения стали менее напряженными. [c.607]

В работе [54] при исследовании переходных процессов в гидравлической системе с центробежным насосом, сопровождающихся развитой кавитацией в центробежном колесе, обнаружено, что [c.143]

Производительность насоса ограничивается кавитацией — явлением, возникающим в любой точке потока жидкости, где статическое давление становится меньше упругости паров жидкости, что вызывает образование пузырьков пара. Эти пузырьки лопаются при достижении области повышенного давления, т. е. области, в которой статическое давление жидкости превышает давление пара. В центробежных насосах кавитация чаще всего происходит на передних кромках лопастей крыльчатки при входе в насос, так как в этом месте абсолютное давление жидкости оказывается наименьшим. Чрезмерное образование пузырьков пара вызывает колебания произ- [c.449]

В насосно-циркуляционных системах холодильных установок центробежные насосы перекачивают насыщенные или близкие к насыщению хладагенты. Возникновению кавитации при этом [c.310]

Явление.кавитации может наблюдаться, например, в сифонных трубопроводах, где ее появление обусловливается геометрической конфигурацией и принципом действия самого трубопровода, основной своей частью находящегося под давлением, меньшим чем атмосферное кавитация может иметь место также и при работе быстроходных гидравлических турбин, центробежных насосов и гребных винтов. В этих случаях причиной кавитации является возникновение больших местных скоростей, ведущих к понижению давления. Если при этом давление оказывается меньше упругости паров, в соответствующих местах потока начинается бурное испарение жидкости, она начинает кипеть и в ней образуются кавитационные полости, состоящие из пузырьков, заполненных паром. Если затем при дальнейшем движении потока давление в нем повышается, происходит конденсация пара, обычно сопровождаемая резким треском, и кавитационные полости смыкаются. Возникновение кавитации значительно облегчается при наличии в жидкости пузырьков воздуха, а также растворенных газов. [c.241]

В современных гидравлических турбинах, центробежных насосах, гребных винтах, обычно работающих при больших числах оборотов, в отдельных местах рабочих лопаток и лопастей создаются очень большие скорости движения жидкости, также благоприятствующие возникновению кавитации. Кавитация оказывает очень вредное действие на работу этих установок вызывает недопустимо большие их колебания, увеличивает потери энергии на трение, т. е. снижает коэффициент полезного действия, и, что наиболее опасно, приводит к разъеданию металла. [c.242]

Явление кавитации может возникать, например, во всасывающих линиях насосных установок и сифонных трубопроводах, где ее появление обусловливается конфигурацией и принципом действия самого трубопровода, основная часть которого работает при давлении ниже атмосферного. Кавитация может возникать также при работе быстроходных гидравлических турбин, центробежных насосов и гребных винтов. В таких случаях ее причиной являются большие местные скорости и снижение давления. Если при этом давление оказывается ниже давления насыщения паров, в соответствующих местах потока начинается бурное испарение жидкости, которая начинает кипеть , и в ней образуются кавитационные полости. Если при дальнейшем движении потока давление в нем повышается, происходит конденсация пара, обычно сопровождаемая резким треском, и кавитационные полости смыкаются. Возникновению кавитации способствует наличие в жидкости пузырьков воздуха или растворенных газов. [c.104]

В современных гидравлических турбинах, центробежных насосах, гребных винтах, обычно работающих при большой частоте вращения вала, в отдельных местах рабочих лопастей имеют место значительные скорости движения жидкости, способствующие возникновению кавитации. [c.105]

Всасывающая способность центробежных насосов и ее определение. Кавитация в насосах, последствия и меры борьбы с ней [c.153]

Газовая кавитация вызывает рост вибрации в основном в диапазоне частот (1—10 кГц). Начальные стадии паровой кавитации наиболее отчетливо проявляются в диапазоне 5—30 кГц и выше, а ее дальнейшее развитие приводит к интенсивной вибрации во всем звуковом диапазоне частот. Одна из основных причин снижения кавитационных качеств центробежных насосов заключается в интенсивном вихреобразовании во входном патрубке и большой неравномерности скоростей на выходе из него. [c.164]

Существует несколько различных форм начальной стадии кавитации. В лопастных (осевых и центробежных) насосах принято различать пузырьковую, профильную и вихревую формы. [c.170]

В книге проанализированы формы и характер износа гидравлических турбин, осевых и центробежных насосов вследствие истирания взвешенными наносами и кавитации. Рассмотрены условия возникновения кавитации и механизм кавитационной эрозии, изложена теория взаимодействия наносов и рабочих поверхностен гидравлических машин. Приведен комплекс мероприятий по защите гидравлических машин от действия кавитационной эрозии и взвешенных наносов. [c.2]

Износ отдельных элементов гидравлических турбин, осевых и центробежных насосов вследствие кавитации и истирания взвешенными наносами приводит к ухудшению режимов работы машин, снижению их коэффициента полезного действия и, в конечном итоге, к потерям энергии. [c.3]

В настоящей книге анализируются формы и характер износа гидравлических турбин, осевых и центробежных насосов вследствие кавитации и истирания взвешенными наносами, дается технико-экономическая оценка последствий износа. Излагаются основы теории взаимодействия взвешенных наносов и рабочих поверхностей гидравлических машин, описываются условия возникновения кавитации и механизм кавитационной эрозии. [c.4]

Рис. 9. Кавитация в рабочем колесе центробежного насоса

Обычно различают два типа кавитации поверхностную и отрывную. Поверхностная кавитация возникает на поверхности, направляющей поток, или в непосредственной близости от нее. Только что описанные нами кавитационные явления в сопле Вентури и в рабочем колесе центробежного насоса являются примерами поверхностной кавитации. Отрывная кавитация возникает на расстоянии от поверхности и является результатом турбулентного перемешивания, которое обычно имеет место в потоке за различными выступающими элементами, рабочими колесами некоторых гидравлических машин, а также прн отрывах потока от направляющей поверхности. В качестве примера отрывной кавитации на рис. 10 приводится фотография потока за моделью гребного винта. [c.24]

Другими элементами рабочих колес, подверженными кавитационной эрозии вследствие поверхностной кавитации, хотя и в гораздо меньшей степени, чем лопасти, являются втулка и наружный обод колеса радиально-осевых турбин, наружный диск рабочего колеса центробежных насосов и втулки рабочих колес поворотно-лопастных турбин и осевых насосов. Последние разрушаются в местах прилегания торцов лопастей и на цилиндрическом участке поверхности под цапфами лопастей. [c.55]

Ниже дается краткое описание некоторых методов обнаружения кавитации, разработанных в основном применительно к гидравлическим турбинам, которые могут быть также применены к осевым, а в отдельных случаях, и крупным центробежным насосам. [c.124]

Кавитационные характеристики центробежного насоса улучшаются с уменьшением размеров втулки рабочего колеса. По данным опытов [93], уменьшение диаметра втулки со 115 до 78 мм привело к увеличению площади сечения потока на входе примерно на 8%. Это небольшое увеличение площади в значительной степени улучшило кавитационные качества насоса. При одном и том же давлении на входе подача насоса увеличилась в среднем на 12%. По тем же причинам целесообразным, с точки зрения ослабления кавитации и ее последствий, является уменьшение диаметра проходного вала у центробежных насосов с рабочими колесами двухстороннего в.кода. [c.134]

На рис. 36 показано изменение величины расхода, соответствующего моменту возникновения кавитации в центробежном насосе (диаметр всасывающего патрубка 120 мм), в зависимости от плотности взвесенесущего потока [c.107]

Уменьшение высоты всасывания (например, в центробежных насосах). Наибольшая высота всасывания Ismax, при которой начинается кавитация, в этом случае может быть определена из следующего уравнения [c.327]

Пример большого стенда для испытания насосов и турбин представляет Национальная техническая лаборатория в Ист-Килбрайде (Шотландия), которая упоминалась в гл. 2. В Ист-Килбрайде имеются установки с незамкнутым и замкнутым контурами [16, 27, 52]. Для исследования кавитации построены две замкнутые установки с регулируемым давлением, одна для насосов а другая для турбин. Установка для испытания гидротурбин, представленная на фиг. 2.8, позволяет испытывать модели с диаметром рабочего колеса 508 мм. Циркуляция воды обеспечивается центробежным насосом с регулируемой скоростью вращения мощностью 350 л. с. или осевым насосом с регулируемым шагом мощностью 210 л. с. Установка имеет абсорбер, в котором растворяется свободный воздух, выделившийся вследствие кавитации в испытываемом узле. Абсорберы рассматриваются в разд. 10.9. Мощность поглощается сменными динамометрами (100 и 250 л. с.). С моделями насосов мощностью 250 л. с. можно получить напоры до 75 м при малых расходах жидкости и расходы 1,6 м /с при низких напорах. Давление, температуру и содержание воздуха в воде можно регулировать в широких пределах. Для исследования кавитации в центробежных или диагональных насосах имеется аналогичная установка, в которой можно испытывать модели с диаметром входа до 508 мм и мощностью до 350 л. с. Эта мощность рассеивается благодаря действию сил поверхностного трения в специальных конических дроссельных клапанах, в которых падение давления достигает 180 м вод. ст. при расходах 0,03— 0,6 мз/с [c.552]

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]

К числу первых работ, в которых была экспериментально установлена зависимость напора центробежного колеса от объема кавитационной полости, относятся работы В. П. Козелкова и А. Ф. Ефимочкина [54]. В этих работах при исследовании переходных процессов в гидравлической системе с центробежным насосом, сопровождающихся развитой кавитацией в центробежном колесе, обнаружено, что напор насоса однозначно определяется объемом кавитационной полости в центробежном колесе. Объем У у в свою очередь, определяется из уравнения материального баланса. Наблюдаемый довольно сложный характер изменения давления на выходе из насоса невозможно было объяснить изменением входного давления (с использованием обычных срыв-ных кавитационных характеристик насоса) каждой точке на срывной ветви кавитационной характеристики насоса соответствует строго определенная величина кавитационной полости. [c.160]

В осевых и центробежных насосах могут присутствовать все три формы кавитации. В шиекоцентробежных насосах применяются заостренные лопатки, поэтому при работе на жидкости без свободных газов в них в основном имеют место присоединенная и вихаевая кааихахщл. [c.189]

Пример 42. Центробежный насос типа 20НДн производительностью Q = 555 л1сек при напоре Я = 13,5 м имеет число оборотов п = 730 об1мин. Определить коэффициент кавитации и максимально возможную высоту всасывания для этого насоса. Известно, что температура перекачиваемой воды составляет 20° С, потери во всасывающей линии hw вс, = 0,50 м, коэффициент С в формуле (428) равен 800. [c.263]

Исходя из (7.24), контролировать кавитационные условия работы насоса можно с помощью вакуумметра, поставленного на входном патрубке, непосредственно перед входом в насос. Вакуум, показываемый этим прибором, выраженный в метрах столба подаваемой насосом жидкости, должен быть меньше вакуума на входе в насос, рассчитанного по урашеншо (7.24). Цёнтр ёжньГё" насосы зачастую работают при больших скоростях входа жидкости в насос и при высокой ее температуре, что создает благоприятные условия для возникновения и развития кавитации. Для создания бес-кавитационных условий все центробежные насосы работают с необходимым кавитационным запасом, т. е. на всасывании насоса создается дополнительное давление (подпор) сверх давления насыщенных паров перекачи- [c.157]

Основными источниками вибрации центробежных насосов являются различные формы кавитации [10, 24, 32, 36]. В качестве примера на рис. IV. 1 представлена зависимость общего уровня вибрации Lx лопастного насоса центробежного типа от числа оборотов п на подобных режимах работы H/Q = onst и при постоянном кавитационном запасе Ah = onst, которая имеет три характерные области J, 2, 3. При переходе от бескавитационной работы насоса (область 1) к режиму с газовой кавитацией (область 2) происходит резкое возрастание вибрации, которое становится менее интенсивным в области паровой кавитации 3. [c.164]

Преждевременный выход из строя насосов наступает вследствие кавитации, которая в большинстве случаев является результатом неправильного выбора всасывающего фильтра. При применении дорогостоящих насосов высокого давления и большой подачи целесообразно применять дешевые подпиточные насосы (обычно центробежные), которые подают масло через фильтр непосредственно во всасывающую линию основного насоса. При этом помимо гарантированного подпора на всасывании можно обеспечить более тонкое фильтрование масла, поступающего в основной насос. Фильтры, установленные на всасывании, отличаются высокой эффективностью. Многочисленными исследованиями, проведенными ВНИИГидроприводом, а также зарубежными фирмами (например, фирмой Розайн), доказано, что установка всасывающих фильтров с тонкостью фильтрования 74 мкм по своей эффективности эквивалентна установке фильтров на линии нагнетания с тонкостью фильтрования 25 мкм. Устанавливать на линии всасывания фильтры с тонкостью фильтрования менее 74 мкм нецелесообразно. [c.261]

В качестве примера износа центробежных насосов под воздействием кавитации и взвешенных наносов можно привести результаты осмотра агрегатов крупной оросительной насосной станции, работающей на том же Вахшском оросительном канале. Станция оборудована пятью насосами марки 16НДя и двумя насосами марки 12НДс. Все насосы имеют электрический привод. Насосная станция работает шесть месяцев в году в течение вегетационного периода [c.8]

Формула С. С. Руднева обладает значительными преимуществами по сравнению с уравнением (17). Она вскрывает зави- симость Ahi) max ОТ ОСНОВНЫХ параметров насоса и позволяет производить их выбор с учетом возможности возникновения кавитации. Кроме того, постоянная С, входящая в уравнение (18), является критерием подобия для рабочих колес центробежных насосов. [c.53]

По данным испытаний ВНИИГидромаша уменьшение числа лопастей рабочего колеса центробежного насоса с восьми до четырех приводит к значительному уменьшению величины коэффициента кавитации о [57]. Однако при испытаниях рабочего колеса с четырьмя лопастями была отмечена неустойчивая работа насоса на отдельных режимах, сопровождавшаяся характерными шумами и увеличением вибрации корпуса насоса. Подобные явления отмечались к в других исследованиях [13], [c.132]

Ослабление кавитации в рабочем колесе центробежного насоса может быть достигнуто и за счет иредварительной закрутки потока. Величина кавитационного запаса Я,ю определяется согласно уравнению (41) значением относительной KOpo Tii потока при входе в рабочее колесо. Предварительная [c.156]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...