Задача № 12

При испытании насоса произведены следующие измерения :

избыточное давление на выходе из насоса ;вакуум на входе в насос ;подача насоса ;крутящий момент на валу насоса M=4.3 Нм; частота вращения насоса n=1500 об/мин.

Определить мощность , полезно развиваемую насосом, потребляемую мощность и коэффициент полезного действия . Диаметры всасывающего и напорного трубопроводов одинаковы.

Задача № 13

Известны геометрические размеры колеса центробежного насоса , . Насос регулируется при помощи направляющего аппарата. Определить напор и построить треугольники скоростей при следующих углах лопаток направляющего аппарата , если известно , что напор при осевом входе составляет H=50м. Подача насоса , гидравлический КПД , частота вращения сохраняются постоянными в процессе регулирования. Окружная составляющая скорости потока не меняется после направляющего аппарата до входа в колесо.

2. Методы теории подобия в лопастных гидромашинах

Для соблюдения полного подобия двух гидродинамических явлений необходимо соблюдение

соблюдение подобий:

-геометрического

-кинематического

-динамического

Явления называются подобными , если по заданным характеристикам одного из них можно получить характеристики другого простым пересчетом.

Под геометрическим подобием понимается пропорциональность соответствующих размеров модельного и натурного насосов, равенство соответствующих конструктивных углов и числа лопаток в них. Строгое геометрическое подобие предполагает пропорциональность соответствующих размеров уплотнений, средней шероховатости проточной части модельного и натурного насосов.

(2.1)

где величина -коэффициент геометрического подобия

Под кинематическим подобием потоков понимается подобие полей скоростей в геометрически подобных зонах модельного и натурного насосов. То есть в этом случае должны соблюдаться пропорциональность величин векторов скоростей и совпадение их направлений в сходственных точках потока.

(2.2)

где -коэффициент кинематического подобия .

Треугольники скоростей для двух подобных насосов должны быть подобными.

Под динамическим подобием понимается соблюдение соотношения силовых полей в сходственных точках потока. Доминирующими силами в потоках насосов являются поверхностные силы, силы инерции, силы трения . То есть в сходственных точках потока должно сохраняться одинаковое соотношение этих сил.

(2.3)

Соблюдение динамического подобия означает сохранение одинаковых значений критериев подобия Re, Eu, Fr, Sh для модели и натурного образца насоса. Из равенства критериев Sh и

Re получаются формулы для пересчета параметров насоса по подобию:

-подачи

(2.4)

-напора

(2.5)

-момента

(2.6)

-мощности

(2.7)

Подобные режимы работы насоса при различных частотах вращения находятся на параболах подобия

(2.8)

(2.9)

где, -известные параметры на параболе подобия

Для характеристики конструктивного типа рабочего колеса насоса широко используются величины коэффициента быстроходности и удельного числа оборотов , которые определяются по следующим формулам:

(2.10)

(2.11)

где частота вращения, подача и напор насоса.