Получение Dhкр экспериментальным путем

Чаще всего критический кавитационный запас определяют экспериментально – в результате испытаний насоса. Испытания проводят при постоянной подаче (Q - const) и частоте вращения насоса (n – const) постепенно снижая давлениена входе в насос (Р_в) прикрытием задвижки на всасывающем трубопроводе или понижая уровень воды в водоисточнике. Постоянство подачи поддерживают задвижкой на напорном трубопроводе установки. Проводят три серии испытаний при минимальной (Q_min), максимальной (Q_max) и оптимальной (Q_opt) подачах рабочей зоны насоса. Для каждой серии опытов строят зависимость H = f(∆h) – срывную кавитационную характеристику.

По срывной кавитационной характеристике графически определяют кавитационные запасы для 1-го и 2-го критического режима. Если на кавитационной характеристике нет резкого излома графика H = f(∆h) (характерно для тихоходных насосов), то за 2-й критическй режим условно принимают такой кавитационной запас, при котором напор насоса снижается на 2% от постоянной величины. За 1-й кавитационный режим принимают режим при котором наблюдается незначительное снижение напора насоса. Образец такой кавитационной характеристики представлен ниже на рис.

Рис. Срывная кавитационная характеристика – H = f(Dh)

Dh_кр1 - кавитационный запас, соответствующий 1-му критическому кавитационному режиму; Dh_кр2 - кавитационный запас, соответствующий 2-му критическому кавитационному режиму; Dh_доп - допустимый кавитационный запас.

Рассмотрим накавитационной характеристике характерные зоны работы насоса.

Зона № 1 - Dh ≥ Dh_доп – нормальная работа насоса, кавитации гарантированно нет.

Зона № 2 - Dh_кр1 ≤Dh ≤ Dh_доп допустима кратковременная работа насоса, возможно, имеется скрытая, очаговая кавитация, могут постепенно разрушаться стенки каналов колеса.

Зона № 3 - Dh_кр2 ≤Dh ≤ Dh_кр1 - допустима кратковременная работа насоса, имеется очаговая кавитация, начинается небольшое снижение напора и мощности насоса,

Зона № 4 - Dh ≤ Dh_кр2 - работа насоса в этой зоне недопустима. В жидкости резко увеличивается содержание пара, что приводит к отрыву потока от лопасти, напор и мощность резко снижаются, происходит интенсивное разрушение каналов и срыв работы насоса.

Для того чтобы кавитации не было из-за неточного учета всех факторов, назначают превышение кавитационного запаса над критическим. Обычно оно составляет от 15 до 35%.

K=aK_бK_ж

где: а – коэффициент, зависящий от величены ∆h_кр.2;

K_б- коэффициент, зависящий от быстроходности насоса n_s;

K_ж- коэффициент, зависящий от рода жидкости.

В результате проведения кавитационных испытаний для каждой серии опытов (при Q_min, Q_max, Q_opt) вычисляем свое три значения Dh_доп. По этим значениям Dh_доп на характеристики насоса строится кривая Dh – Q, которая позволяет определить допустимую геометрическую высоту всасывания.

Характеристика насоса

Геометрическая высота всасывания определяется по формуле:

,

Н₀ – атмосферное давление;

h_тв – гидравлические потери во всасывающей линии насоса;

h_пж – давление насыщенных паров жидкости;

∆h – допустимыйкавитационный запас снимается с кривой ∆h – Q характеристики насоса.

Законы подобия лопастных насосов при кавитации сохраняется, если оперироват величинами ∆h также как напором насоса

Кавитационные характеристики насоса с одной частоты на другу пересчитываются по формулам

,

Дата добавления: 2014-11-20