17. Визначення витрат напору в трубах на внутрішнє тертя.

Явлением внутреннего трения (вязкости) называется появление сил трения между слоями газа или жидкости, движущимся, друг относительно друга, параллельно и с разными по величине скоростями. Слой, движущийся быстрее, действует с ускоряющей силой на более медленно движущийся соседний слой. Силы внутреннего трения, которые возникают при этом, направлены по касательной к поверхности соприкосновения слоев (рис. 1, 2).

Величина силы внутреннего трения между соседними слоями пропорциональна их площади и градиенту скорости , то есть справедливо соотношение, полученное экспериментально Ньютоном

.(1)

Величина называется коэффициентом внутреннего трения или динамическим коэффициентом вязкости. В СИ измеряется в .

Входящая в (1) величина показывает, как меняется скорость жидкости в пространстве при перемещении точки наблюдения в направлении, перпендикулярном слоям

18. Робочі характеристики відцентрових машин. Визначення робочої точки при послідовній і паралельній установці двох однакових насосів.

Центробежные насосы обычно рассчитываются на определенную подачу и число оборотов. Но в процессе эксплуатации насосы могут работать и при других значениях Q, Н и n, отличных от расчетных. Так, с прикрытием задвижки, установленной на напорном патрубке насоса (рис. 21), будут изменяться его подача, напор и мощность. Подобное изменение будет наблюдаться так­же при наполнении напорного резервуара, присоединенного к трубопроводу (рис. 21), и в других случаях.

Рис. 21. Схема оборудования насосной установки с центробежным насосом: 1 - насос; 2 - двигатель; 3 - передача; 4 - всасывающий трубопровод; 5 - приемный резервуар; 6 - напорный трубопровод; 7- напорный резервуар; 8 - задвижка; 9 - обратный клапан.

Для правильной эксплуатации насоса необходимо знать взаимосвязь между подачей, напором, потребляемой мощностью и другими параметрами этого насоса при различных условиях его работы. Для этой цели существуют характеристики насосов - графики, выражающие зависимость напора, мощности и к. п. д. насоса от его подачи при постоянном числе оборотов (рис. 42). Эти характеристики, называемые иногда рабочими, создаются при испытании насосов в заводских лабораториях и являются основными техническими документами, определяющими технико-экономические свойства насоса.

  Рис. 42. Рабочая характеристика центробежного насоса.

Из приведенной на рисунке 42 примерной характеристики (показанной сплошной линией) видно, что для определенного и постоянного числа оборотов насоса n оптимальный его режим соответствует подаче Q и напору H при наивысшем к. п. д. При закрытой задвижке на напорном патрубке подача насоса Q = 0, напор равен Н₀(иногда он достигает наибольшего значения H₀), а потребляемая мощность N₀составляет примерно 30% нормальной мощности N. После открытия задвижки, то есть с началом подачи воды, напор в некоторых насосах несколько повышается и достигает максимума, а затем начинает уменьшаться. Левый восходящий участок (Н₀В) кривойH-Q характеризуется неустойчивой работой насоса, так как здесь одному и тому же напору соответствуют разные производительности. Работа насосов с подобной характеристикой допустима только при расходах, превышающих расход Q_в.

Работа насосов с непрерывно снижающейся кривой H<Q (см. участок Н'₀В) протекает устойчиво во всех точках кривой.

Кроме кривых H-Q; N-Q и h-Q, на графике (рис. 42) имеется также кривая H_вак -Q, показывающая допустимые значения вакуумметрической высоты всасывания насоса при подаче соответствующих расходов.

Для расширения области применения центробежных насосов, которые работают с электродвигателями переменного тока, не допускающими изменения числа оборотов (асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором и синхронные), применяется обрезка рабочего колеса по наружному диаметру. При уменьшении наружного диаметра рабочего колеса не более чем на 10-15% к. п. д. насоса практически не изменяется, а подача и потребляемая мощность уменьшаются. В соответствии с этим кривая h-Q на графике сместится влево, а кривые H-Q и N-Qпонизятся и образуют целые полосы H-Q (области) возможной работы рассматриваемого насоса за счет проведения указанной операции.

Насосы рекомендуется эксплуатировать только в области высоких к. п. д. Следовательно, должна использоваться не вся полоса H-Q, а только ее часть, соответствующая допустимым к. п. д. На практике допускается снижение к. п. д. на 7-10% против наивысшего значения для данного насоса.