Теоретические характеристики

Характеристиками центробежной машины называются графически изображённые зависимости

(2.72)

Наиболее важной характеристикой является зависимость между напором и подачей (или давлением и подачей).

Воспользуемся уравнением Эйлера для получения теоретической характеристики напора при условии .

.

Из плана скоростей (рис.2.2) следует, что

.

Кроме того, по уравнению неразрывности для выходного сечения рабочего колеса при бесконечно тонких лопастях

и

.

Тогда

.

Подставив последнее выражение в уравнение Эйлера, получим

.

Выразим наружную скорость через диаметр рабочего колеса и частоту вращения его вала

.

Подставив это значение в последнее выражение, получим

. (2.73)

Для центробежных машин с заданными геометрическими размерами при

.

На основании последних соотношений получим следующее уравнение характеристики:

(2.74)

Это уравнение прямой линии, положение её координат в системе при заданных значениях и зависит от угла .

При построении характеристик центробежной машины при предполагается изменение аргумента путём изменения открытия запорного органа на выходном патрубке машины. Такой процесс называется дросселированием, а сами характеристики – дроссельными кривыми.

Независимо от формы рабочей лопасти, определяемой углом , теоретический напор при (полное закрытие регулирующей задвижки) будет равен и определится однозначно диаметром колеса и его частотой вращения.

При , по уравнению (2.74) теоретический напор ; теоретическая характеристика машины получиться в виде прямой, параллельной оси абсцисс (рис. 2.26).

Лопасти, отогнутые назад, характеризуются углом ; при этом второй член уравнения (2.73) положителен и увеличение вызывает снижение теоретического напора. Характеристика такой машины представится наклонной линией, расположенной ниже характеристики машины с . Напротив, если машина имеет лопасти с (отогнутые вперед), то второй член уравнения (2.73) отрицателен и возрастание вызывает увеличение . Теоретическая характеристика для такого случая располагается выше горизонтальной характеристик при . На рис.2.26 видно, что при заданной подаче теоретический напор тем выше, чем больше рабочая лопасть отогнута вперёд.

Достижение заданных теоретического напора и подачи центробежной машины при рабочих колёсах с различными углами требует различных окружных скоростей на выходе из рабочего колеса или при одинаковом диаметре колёс различных частот вращения. Это ясно из теоретических характеристик, показанных на рис. 2.27.

Рисунок 2.26 Теоретические Рисунок 2.27 Теоретические характеристики

характеристики центробежных машин с одинаковыми

центробежных машин при и при различных углах

различных углах

Для получения заданного теоретического напора при одинаковом диаметре рабочих колёс наименьшей частотой вращения должно обладать колесо с лопастями, загнутыми вперёд, а наибольшей – колесо с лопастями, загнутыми назад.

По уравнению (2.74) можно выяснить форму характеристики теоретической мощности центробежной машины:

. (2.75)

Эта характеристика может быть представлена графически для различных значений при постоянных значениях .

На рис. 2.28 показаны теоретические характеристики мощности для углов , при = 1000 об/мин, =0,5м и = 0,03 м (центробежный насос).

Рисунок 2.28 Теоретические значения мощности при различных значениях угла

Дата добавления: 2014-12-08