центробежна помпа теоретична производителност

За първи път от основния уравнение на центробежни помпи е получена член на Санкт Петербург академия на науките, известният математик и механиката от Ойлер на.

Помпата на центробежна течност се подава към лопатките на работното колело по протежение на оста на вала (фиг. 48). При влизане острието отклонява струя от аксиална посока радиално. Liquid се подава към острието с абсолютен процент, и върху външния периметър на своите роторна скорост достига.

центробежна помпа теоретична производителност

Частици флуидите между импелерни остриета правят комплекс движение. Първо, те са включени в ротация при периферна скорост на преносими и второ, лопатките се преместват заедно с относителната скорост.

За простота се приема, че движението на течност е спрей, и траекторията на всяка частица се повтаря очертава остриета. Такова движение може да е бил безкраен брой остриета.

Абсолютната скоростта на течността е равна на сумата от геометрична преносимия (обиколката) и относителните скорости (скорост успоредника на фиг. 48)

Трябва да се отбележи, че периферната скорост е допирателна към окръжността, на която се намира на частицата, и относителната скорост е допирателна към повърхността на перката в тази точка.

Радиалната компонент на абсолютната скорост на бъркалката е равна на ръба

и периферна компонент

където - ъгълът между посоката на абсолютната скорост и допирателна към периферията; - който се отнася до "радиално"; - който се отнася до "кръг".

Код "1" и "2", за да посочат стойности, измерени съответно на входа на работното колело и изхода от него.

Периферната скорост на бъркалката на изхода

при което - диаметър на работното колело, m; - броят на оборота в минута.

Радиална компонент на абсолютната скорост може да се определи от уравнението на непрекъснатост на потока

където - скоростта на потока на течност теоретично преминаване през колелото, м3 / сек; - открита площ на изхода на колелото, m2; - ширината на работното колело на изхода, т; - коефициент стягане остриета поток на изхода; неговото значение за малките помпи се равнява на 0.9 и за голям - 0.95.

По същия начин, може да се определи степента на абсолютната скорост, периферната скорост, ъгълът между относителната скорост и тангенциален вход работно колело. Абсолютната входяща скорост зависи от проектните характеристики на работното колело; за най-помпи вход ъгъл когато оптималният режим се определя равен на 90 °, така че да се избегне вода чук; има предвид, че периферната скорост на входа (входа радиална) на.

Коефициентът на стягане на струята на лабораторни изследвания въвеждане може да се приема за малки помпи до 0.75 за голям - 0.83.

За да се предотврати хидравличен удар на приемане на течност към работното колело е необходимо скоростта му се променя или в величина или посока, т. Е. Посоката на относителната скорост на входа трябва да съвпада с посоката на огъване на тялото на перката. Практиката и опитът показва, че една малка ъгъл отклонение от 7-8 ° на потока от ножовете не се маха и поради загубата на хидравличен удар може да се приема равна на нула. Това позволява на лопатките на работното колело на входа за извършване на няколко по-добри от състоянието на влизане без последствия. Освен това, водещият ръб на лопатките се закръглява.

След като разгледа предварителни данни може да премине към сключване на основно уравнение на центробежна помпа.

Над него се предполагаше, че перката има безкрайно голям брой лопатки, и работните постъпленията без хидравлични загуби; Това предполага, че целия поток на колело, съставена от еднакви елементарни потоци с пространство форма interblade колело, и че скоростта на всички точки на цилиндричната повърхност на същия радиус.

Както знаете, работата по движението на течността е равна на

където - обем от течност тегло; - теоретична производителност; - теоретична налягане.

С помощта на уравнението на ъгловата скорост, която в постоянен поток може да бъде формулиран като: промяна на ъглов момент на течност маса, преминаващ за единица време при прехода от една секция към друга, нито по време на външни сили, прилагани на потока между тези секции. Позовавайки се на позицията на центробежна помпа, може да се отбележи, че външните сили се прилагат към потока под действието на лопатките на работното колело. За 1 сек през работното колело потоци обем канали за течност е числено равно изпомпва скоростта на потока; неговата маса е равна на

Ъгловата инерцията на радиуса на потока на входа на работното колело (фиг. 49) е равно на

Ето - дължината на перпендикулярно спадна от центъра на колелото в посока на скоростта.

Съответно, ъглов момент на потока, идващ от радиуса на колелото на изхода

По този начин, промени в ъгловата скорост на потока флуид, протичащ през колелото за 1 сек, е равна на

Съгласно фиг. 49

Замествайки тези стойности в по-горе израз, ние имаме

Като умножим двете страни на ъгловата скорост, получаваме

където е кардиналността изразходвани за пренос на течности власт.

скорост на поток поток носи втора течност; ако тази течност има налягане, потокът има капацитет

Следователно, можем да запишем

Като се има предвид, че и двете от изразите (А) и (б), получаваме

Разделете двете страни от основния уравнение и получаване на теоретичната налягането

Тъй ф (скорост проекция), основното уравнение може да се запише в следната форма:

Уравнението (161) показва, че главата на помпата е пропорционална на периферната скорост (т. Е. броя на завъртанията и диаметъра на ротора) и абсолютната скорост на издатъците на периферната скорост R. Е. налягането е по-голямо, толкова по-малък ъгъл а по-голям ъгъл (вж. Фиг. 49). В действителност, налягането, генерирано от помпата е по-малка от теоретичната, защото на енергия, изразходвано за преодоляване на хидравличното съпротивление в помпата, а също и поради факта, че не всички частици течност извършват движение по дължината на лопатките, което причинява намаляване на абсолютната скорост.

За да се настанят определен брой лопатки на работното колело и издатъка, съответно големината на абсолютната скорост на изхода е въведена корекционен коефициент К. Въз основа на горното уравнение за общо главата на определен брой перки могат да бъдат написани като

където K - коефициент като се вземат предвид определен брой лопатки; - хидравлично към стъпка г зависи от дизайна на помпата, и неговия размер и заема стойности 0,8-0,95 ....

На практика и да вземат. Не може да бъде прието, тъй като след това на радиалната скорост на изхода е равно на нула, а помпата не ще достави на течности.

Една възможна причина за формули за определяне на стойностите К, получената Академик GF Proskura

където - брой на остриета.

Обикновено, когато се установи, K, за да бъде 0.75-0.9.

При изчисленията за определяне на приблизителното налягането в м воден стълб (М. колонна вода.) Е възможно да се използва следното уравнение:

при което - коефициент на налягане, за турбина тип помпи, т.е. с направляващия апарат, за спирални помпи .. - периферна скорост на външната периферия на работно колело, м / сек. Теоретичната изпълнение на работното колело може да бъде изчислена по формулата

където - дневна сечение на потока на изхода на колелото, m2; - средната радиална скорост на течност, м / сек.

За центробежна помпа перката на живот сечение на (без оглед на неговата херметичност остриета и не се просмуква през течове) се определя като странична повърхност на цилиндър с диаметър, равен на външния диаметър на колелото и височина, равна на ширината на колелото. По този начин,

Безкраен брой радиални лопатки на скоростта може да се приеме идентични във всички точки на радиуса на повърхността на цилиндричен, а оттам и средната скорост в уравнението на потока е радиалната скорост на изхода, т. F ..

По този начин, теоретична производителност е:

за изходната секция

(С изключение на стягане и изтичане през изтичания);
за входната секция

при което - мерителна помпа към стъпка г ....