41.Потери энергии в насосах, кпд насоса. Центробежные насосы, устройство, принцип действия.

В насосах обычно различают 3 вида потерь:

1. механические – на мех трение а подшипниках уплотнениях и сальниках

η_m

2) Объёмные потери – потери на циркуляцию жидкости через зазоры из напорной полости во всасывающую

η₀

3) Гидравлические потери – потери на жидкостное трение и вихреобразование в каналах гидромашин

η_r

η = η_m* η₀* η_r - полный КПД

Устройство и принцип действия.

Главным рабочим органом центробежного насоса является колесо 1 с лопостями 2 на лопостях происходит преобразование мех энергии привода в гидравл энергию потока жидкости

C=U+W U – зависит от радиуса

U- окружная скорость

W- относительная скорость

C- обсолютная скорасть частицы жидкости относительно неподвижного корпуса

C_U- тангенсальная составляющая

C_R- радиальная составляющая (меридеальная)

C= C_U+ C_R.

C_U=C*cosα

C_R=C*sinα

42. Уравнение Эйлера для насоса и турбины

Для вывода этого ур используем теорему механики о том, что изменение мом кол-ва движ в 1 времени относительно оси вращения = крутящему мом всех внешних сил относительно этойже оси т.е. M_кр

Допущения: Z= КПД L₁ перпендикулярно C₁

L₂ перпендикулярно C₂

КД₁= - Кол-во движ для элементарной струйки на входе в лопасти

КД₂= - Кол-во движ для элементарной струйки на выходе с лопасти

МКД₁= - Мом кол-ва движ для элем струйки на входе на лопасть

МКД₂= - Мом кол-ва движ для элем струйки на выходе с лопасти

Δ МКД= МКД₁- МКД₂=

L­₁=R₁*cosα₁ L­₂=R₂*cosα₂

- Теоретический расход (подача проходящая через колесо при )

- Крутящий мом всех внешних сил относительно оси вращения

- Теоретический напор который развивается колесом у которого

- Ур.Эйлера для насоса турбины

“+” - насос “-“ -турбина

В современных насосах

при

C_U2=C₂*cosα₂ U₂= R² → - Теоретический напор

43.Полезный напор и действительная подача. Влияние угла лопасти β на напор насоса.

Конечное число лопостей и потери энергии уменьшают величину напора, развиваемую насосом. Для получения выражения по расчёту действит-го напора введём поправочные коэф-ты:

- действит-ный напор.

ε = учитывает конечное число лопостей

η_г – гидравлический

Z – кол-во лопостей. ε≈(0,75-0,9) η_г≈(0,8-0,95)

Подача центробежного насоса

D₂ – диаметр колеса

b₂ – ширина колеса

δ – толщина лопости

Q_T=πD₂b₂C_2R, где C_2R=C₂sinα₂

Q=kη₀πD₂b₂C_2R, к – коэф.,учит. суммарную толщ. лопостей на выходе из колеса

k≈(0.8-0.96) η₀≈(0.85-0.98)

Форма лопости и угол

На работу центробеж. насоса большое влияние оказ. форма лопости, харктер. углом β₂

1)β₂<90, ctgβ₂ +,

РИС.

2) β₂=90, ctgβ₂ =0,

3) β₂>90, ctgβ₂ -,

При увеличении угла β₂ значительно возрастает абсол. скорость С₂, что приводит к росту гидр. потерь и снижению КПД. Поэтому в современных конструк. лопостных насосов β=20-25град., что соотв. их работе с МАХ КПД.