Допустимая высота всасывания

Анализируя работу поршневого насоса с кривошипно- шатунным механизмом, можно видеть, что наиболее низкое давление получается в самой верхней точке полости всасы­вания в тот момент, когда поршень изменяет направление движения (начинает всасывающий ход). В этот момент поршень движется с наивысшим ускорением и на значение давления в цилиндре оказывают существенное влияние си­лы инерции жидкости, движущейся за поршнем безотрывно.

Давление в цилиндре с учетом влияния сил инерции при всасывании определяется уравнением одномерного неуста­новившегося движения

(5.20)

Где — давление на поверхности всасываемой жидкости;

— расстояние по вертикали от поверхности всасывае­мой жидкости до верхней точки полости цилиндра; h_BC — потери напора во всасывающем тракте; — понижение давления, обусловленное инерцией неравномерно всасывае­мой жидкости.

Скорость жидкости в сечении , м², полости всасыва­ния

.

Ускорение всасываемой жидкости

По изложенному выше cos = 1 — x/R. Следовательно,

.

Сила инерции неравномерно всасываемой жидкости

,

где - длина полости всасывания с неравномерным движением.

Очевидно,

Подставляя в последнее , получаем

.

По уравнению (5.20)

.

Наименьшее значение достигает в начале входа всасывания при х= 0.

Отрыв поршня от жидкости (явление кавитации) происходит при понижении давления в полости всасывания до давления насыщенного пара при заданной температуре жидкости.

Поэтому полагаем в уравнении (5.20)

,

Где 20000 Н/м - запас давления, обеспечивающий безотрывность поршня от жидкости. Получаем допустимую высоту всасывания

. (5.21)

Отсюда ясно влияние различных факторов на допустимую высоту всасывания поршневого насоса. Особое значение имеет частота вращения вала насоса. Влияющая на допустимую высоту всасывания через инерционные силы и гидравлические сопротивления полости всасывания.

Увеличение частоты вращения существенно понижает допустимую высоту всасывания поршневого насоса.

Допустимая высота всасывания при температуре воды 303 К обычно не превышает 6 м.

Дата добавления: 2014-12-08