Рабочие характеристики вихревого насоса

Характеристики вихревого насоса так же, как и центробежного, определяются экспериментально на специальном стенде; их можно найти и на основе упрощенного теоретического анализа.

Развернем в линию контур колеса (рис. 27).

При установившемся движении условие равновесия сил, действующих на жидкость, в проекции на ось х можно представить в виде

τ₁lB- τ₂lB+ p₁(∆+δ)B-p₂(∆+δ)B=0,

где В — ширина колеса

Составим уравнение Бернулли для сечении а и b:

Поскольку гидравлические потери h_w характеризуют потери энергии внутри насоса, их обычно суммируют с полным напором, а величина H _полн – h_w = Н – это полезный напор или просто напор насоса. При равенстве площадей сечений всасывающего и нагнетательного патрубков насоса имеем v _вс =v _нагн и

(37).

С учетом уравнения (36) получим

(38)

Напряжения t₁ и t₂возникающие на поверхностях корпуса и колеса, можно представить в виде

Производительность насоса

С учетом этих зависимостей уравнение (38) можно представить в виде

(40)

Мощность, потребляемую насосом, или эффективную мощность, можно вычислить, если известен крутящий момент на валу колеса. Приближенно можно записать

где R — радиус колеса.

С учетом (39) найдем

(41)

Анализ выражения для расчета коэффициента полезного действия насоса, полученного путем подста­новки уравнений (40) и (41) в со­отношение

позволяет установить, что для повышения КПД вихревого насоса необходимо увеличить коэффициент гидравлического трения на поверхности колеса .Это достигается за счет выбора высоты и шага лопастей.

Вид рабочих характеристик вихревого насоса представлен на

рис. 28.

Вихревой насос по сравнению с центробежным в области максимальных КПД при одинаковых габаритах создает меньший напор, но способен перекачивать газожидкостные смеси.

Для регулирования его производительности применимы способы, аналогичные способам регулирования центробежного насоса: дросселирование, байпассирование, изменение частоты вращения колеса.

Рис. 28. Рабочие характеристики вихревого насоса

Дата добавления: 2015-07-02