Типы рабочих колес

Колесо полуоткрытого типа а (рис. 4) имеет один диск, на котором укреплены лопатки. Применяется в насосах, служащих для перекачивания суспензий. В насосе с таким колесом при спуске после кратковременной остановки происходит быстрый размыв осадка.

Колесо закрытого типа б имеет два диска, между которыми находятся лопатки. Применяется в насосах, предназначенных для перекачивания чистых жидкостей или жидкостей, содержащих незначительное количество твердых частиц.

Классификация центробежных насосов

По числу ступеней различают насосы одноступенчатые (см. рис. 2) и многоступенчатые (см. рис. 5), в которых жидкость последовательно проходит через несколько центробежных колес.

По коэффициенту быстроходности n_s (см. рис. 18) различают насосы:

Тихоходные, n_s =40

Нормальные, n_s =80 150

Быстроходные, n_s =150 300

Рис. 5/ Четырехступенчатый центробежный насос:

1—колесо;2-направляющий аппарат.

Основное уравнение идеального центробежного насоса (уравнение Эйлера)

Установим связь величин Q и H для насоса при следующих допущениях:

1) перекачиваемая жидкость идеальная,т.е. ее вязкость n = 0;

2) толщина лопаток d = 0

3) число лопаток z =¥

При таких допущениях, очевидно, что траектории всех жидкостных частиц конгруэнтны, т. е. при r = const угол a = const (рис 6)

Принимаем к жидкости, находящейся в обьеме колеса теорему об изменении момента количества движения:

(4)

Момент количества движения жидкости, заключенной в объеме колеса V _{1 – 2}, т.е. между сечений 1 и 2,

(5)

За время dt жидкость переместится и займет объем V _{1¢ – 2¢}

Тогда

(6)

Вычтем из уравнения (6) выражение (5). Поскольку при установившемся течении жидкости подынтегральные функции зависимостей (5) и (6) одинаковы, то это вычитание эквивалентно взятию интеграла по объему

т.е.

(7)

В бесконечно малом объеме V _{2 – 2¢}, равном, Q_т dt, параметры

u = u = const, r = r ₂ = const, a = a₂ = const, т.е.

По аналогии

Пoдставив найденные выражения в (7), найдем

(8)

Момент главного вектора внешних сил выразим через подводимую мощность в виде

(9)

При течении идеальной жидкости в идеальном насосе потери энергии отсутствуют, т. е.

(10)

где Н _т – напор, создаваемый теоретическим насосом.

Подставим (8)—(10) в (4) и обозначим окружные скорости , . Получим уравнение Эйлера:

. (11)

В большинстве насосов при входе жидкости на лопасти колеса подкрутка ее отсутствует, т. е. скорость u ₁ направлена радиально, и a₁ = 90°. В этом случае (11) принимает вид

(12)

Дата добавления: 2015-07-02