ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Движение жидкости в рабочем колесе центробежного насоса из "Гидравлика и насосы" Поток жидкости в рабочем колесе не Я1в-ляетсп осесимметричным. Давление на рабочей сторояе лопатки (передняя сторона лопатки по отношению к направлению ее движения) больше, чем на ее тыльной стороне. Согласно уравнению Бернулли чем больше давление, тем меньше скорость. Поэтому относительная скорость частиц, движущихся вдоль рабочей стороны лопатки, меньше относительной скорости частиц, движущихся вдоль ее тыльной стороны. Относительные траектории частиц, непосредственно примыкающих к лопатке, совпадают по форме с лопаткой. Траектории же остальных частиц более или менее отличаются от нее. Причины этого отклонения относительных траекторий частиц жидкости от формы лопатки будут разобраны иже. [c.131] Поэтому скорости с, и и w образуют треугольник скоростей. На рис. 8-3 изображено сложение скоростей для произвольной точки К внутри колеса. Согласно гипотезе бесконечного числа лопаток относительная скорость ш направлена по касательной к лопатке. Окружная скорость и направлена по касательной к окружности, на которой расположена рассматриваемая точка, в сторону вращения рабочего колеса. [c.131] Сц—окружная составляющая абсолютной скорости. [c.131] Введем также индекс 1 для обозначения скоростей и углов на входе в рабочее колесо и индекс 2—на выходе из него. [c.131] Окружная слагающая абсолютной скорости на входе определяется конструкцией подвода и практически не зависит от конструкции рабочего колеса. Большинство конструкций подвода не закручивает поток. При этом с = 0. Окружная слагающая абсолютной скорости на входе не равна нулю лишь для полу-спирального подвода. [c.132] Для уменьшения потерь при входе жидкости на лопатку необходимо, чтобы он происходил без удара. Для этого необходимо, чтобы направление входного элемента лопатки совпадало с направлением относительной скорости. Опыт показывает, что при небольшом отклонении входного элемента лопатки от направления относительной скорости отрыва потока нет и, следовательно, гидравлических потерь на удар не происходит. Поэтому у современных насосов лопатка устанавливается по отношению к окружности не под углом Рь получающимся из треугольника скоростей при входе, построенного для расчетной подачи насоса, а под углом ббльшим угла З1 на 3— 8°. Увеличение угла установки лопатки на входе по сравнейию с расчетным углом ведет к увеличению площади прохода между лопатками и, следователыю, к уменьшению относительной скорости Ш). Это уменьшает величину гидравлических потерь в области колеса (гидравлические потери в колесе пропорциональны квадрату относительной скорости) и увеличивает высоту всасывания насоса. [c.133] Будем называть угол между направлением относительной скорости и направлением входного элемента лопатки углом атаки. [c.133] Входная кромка должна быть скруглена (рис. 8-4). Это делает лопатку менее чувствительной к отклонениям направления относительной скорости от направления начального элемента лопатки, так как срыв потока у скругленной входной кромки получается при значительно большем угле атаки, чем у неснруглен-ной. Как будет показано ниже, такое отклонение потока имеет место при изменении подачи насоса. Улучшение условий обтекания входной кромки при ее скруглении уменьшает потери при входе жидкости на лопатку и, следовательно, повышает к. п. д. насоса. Кроме того, округление входной кромки увеличивает высоту всасывания насоса. Скругление обычно производится радиусом, равным четверти толщины лопатки. При определении коэффициента стеснения г скругление входной кромки учитывать не следует. [c.133] Треугольник скоростей перед входом в рабочее колесо изображен на рис. 8-5 пунктирной линией. [c.133] Треугольник скоростей на выходе из рабочего колеса строится так же, как и на входе. [c.133] Величина Фз колеблется от 0,9 у малых насосов до 0,95 — у больших. [c.133] Недокрутка потока из-за конечного числа лопаток тем больше, чем шире канал между лопатками рабочего колеса и чем он короче. Следовательно, недокрутка тем больше, чем меньше число лопаток z (ширина канала возрастает при уменьшении г), чем больше угол между лопаткой и окружностью (при увеличении угла р растет ширина канала, см. рис. 8-16), чем меньше длина меридиональной проекции лопатки (при уменьшении длины меридиональной проекции лопатки уменьшается длина канала). [c.134] Наличие сил инерции приводит к неравномерному распределению скорости по окружности рабочего колеса. Действительно, лопатки рабочего колеса преодолевают силы инерции жидкости. Поэтому давление на рабочей стороне лопатки (сторона, направленная по ходу вперед) больше, чем на тыльной. Следовательно, по уравнению Бернулли относительная скорость жидкости на рабочей стороне должна быть меньше, чем на тыльной. [c.134] Для улучшения обтекания выходных участков лопатки относительным током жидкости их следует заострять (см. рис. 8-6). Угол заострения следует выбирать настолько малым, насколько это допускается условиями изготовления и износа. Заострение лопаток препятствует образованию за ними мертвых зон, ведущих к дополнительным потерям энергии, и, следовательно, улучшает к. п. д. насоса. [c.134] Вернуться к основной статье