Студопедия

КАТЕГОРИИ:


Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Рух рідини в каналах робочого колеса ідеального насоса




 

Розглянемо ідеальний відцентровий насос, який характеризується наступними ознаками:

1) число лопатей прямує до безмежності;

2) товщина лопатей прямує до нуля;

3) рідина – ідеальна.

В такому робочому колесі рідина буде рухатись елементарними струминками (буде відсутнє явище відносного вихору), а швидкості потоку відносно нерухомих стінок каналів корпуса являються швидкостями абсолютного руху. Доцільно проводити дослідження руху потоку в лопатевому колесі (рис.2.7) з використанням методу побудови планів швидкостей.

 

Рисунок 2.7 – Швидкості руху рідини на вході і виході

робочого колеса

 

Абсолютна швидкість рідини може бути отримана як геометрична сума відносної швидкості і переносної (колової) і у векторній формі може бути записана

=+. (2.1)

Обертання лопатевого колеса з кутовою швидкістю w відносно осі вала насоса обумовлює переносний рух. Переносна швидкість рівна коловій і для частинки рідини на відстані r від осі вала може бути записана формула

, (2.2)

де r – радіус колеса (D – діаметр колеса);

n – частота обертання робочого колеса, хв-1.

Розглянемо послідовність побудови плану швидкостей (рис.2.8) на вході в робоче колесо. Елементи планів швидкостей і геометричні розміри колеса, які відносяться до входу і виходу міжлопатевих каналів, відмічені відповідно індексами 1 і 2.

 

Рисунок 2.8 – План швидкостей рідини на вході робочого колеса

 

Напрямок перпендикулярний до колового називається меридіональним. Відносна швидкість направлена по дотичній до поверхні лопаті в розглядуваній точці. Колова швидкість направлена по дотичній до кола, на якому розміщена точка.

Виходячи з принципу нерозривності потоку, витрата рідини в будь-якому перерізі дорівнює добутку площі цього перерізу на вектор швидкості (нормальну складову вектора швидкості), тоді

, (2.3)

де – площа поперечного перерізу вхідного отвору робочого колеса;

D1 – діаметр вхідного отвору робочого колеса;

b1 – ширина каналу на вході робочого колеса;

– меридіональна складова абсолютної швидкості рідини на вході робочого колеса.

При відомій подачі насоса Q, з рівняння (2.3) знаходимо абсолютне значення швидкості

, (2.4)

Порядок побудови плану швидкостей (рис.2.8).

Відкладаємо в певному масштабі значення колової (переносної швидкості) . З початку вектора цієї швидкості проводимо меридіональний напрямок, з кінця – під кутом b1 проводимо лінію. На меридіональному напрямку відкладаємо (в масштабі) значення швидкості і з кінця вектора цієї швидкості проводимо пряму паралельну швидкості (до перетину з лінією проведеною під кутом b1). Отриману точку перетину з’єднуємо з початком швидкості і отримуємо відрізки швидкостей і . Виміривши ці відрізки і помноживши їх на масштаб отримаємо абсолютні значення швидкостей і . Кут a1 (між абсолютною і коловою швидкостями) називається гідродинамічним кутом (в нашому випадку він гострий).

Відкриваючи засувку на виході насоса (при постійній частоті обертання вала насоса), збільшуємо подачу насоса до значення , а значить згідно рівняння (2.4) збільшуємо величину нормальної складової швидкості до значення . Побудуємо новий трикутник швидкостей (аналогічно першому), в якому = 90°. В цьому трикутнику =, а – відносна швидкість руху рідини.

Продовжуючи відкривати засувку на виході насоса, отримаємо подачу , швидкості ,,, при цьому гідродинамічний кут буде >90°.

Режим роботи насоса при = 90° називається безударним (оптимальним). При такому режимі роботи насоса вхід рідини в канали робочого колеса відбувається без втрат енергії на удар об лопаті колеса.

Аналогічно будується трикутник швидкостей рідини на виході із робочого колеса, з якого знаходимо абсолютні значення швидкостей .

 

 




Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1464; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление




Генерация страницы за: 0.014 сек.