ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Общая схема движения жидкости в насосе из "Лабиринтные насосы для химической промышленности" Рассматривая пространство между втулкой 1 и винтом 2 лабиринтного насоса или импеллера (фиг. 2), можно видеть, что жидкость располагается в ячейках, ограниченных с одной стороны двумя нарезками винта и с другой — двумя нарезками втулки. Движение жидкости идентично во всех ячейках, достаточно удаленных от концов винта. [c.7] Для упрощения исследования динамики движения жидкости в лабиринтном насосе мы пока не будем касаться вопроса о влиянии входа и выхода на характеристики насоса. Рассмотрим движение жидкости в одной из ячеек лабиринтного насоса (фиг. 3). [c.7] В отличие от лабиринтного насоса у винтовых уплотнений и т. п. втулка выполняется гладкой, так как для создания напора в них используется вязкое трение. При работе же на маловязких жидкостях (с вязкостью, близкой к воде) в области вихревого (турбулентного) режима трения винтовые уплотнения с гладкой втулкой создают напор в несколько раз меньший, чем лабиринтный импеллер, при одинаковых с ним размерах и скорости вращения винта. При работе на вязких жидкостях в области ламинарного режима течения жидкости нарезка на втулке приведет только к уменьшению напора уплотнения, снижая вязкое трение в слое жидкости между втулкой и винтом. Существенное различие между вязким и вихревым трением заключается также в том, что напряжения трения в первом случае пропорциональны первой степени поперечной производной скорости движения жидкости, а во втором — квадрату ее [2]. [c.8] Напряжения трения, возникающие на поверхности раздела, проявляются на выступах винта и втулки в виде сил давления и трения. При вихревом режиме обтекания выступов, когда жидкость имеет сравнительно малую вязкость, основную роль играют силы давления, перпендикулярные к поверхности выступов. Составляющие этих сил в осевом направлении определяют величину напора лабиринтного насоса. [c.8] Изложенное выше рассуждение в общих чертах поясняет связь между напряжениями трения в жидкости и силами давления на выступах винта и втулки. [c.9] В действительности втулка неподвижна, а винт вращается с угловой скоростью со. [c.9] С точки зрения вихреобразования в ячейках насоса небезразлично — вращается винт или втулка. Это косвенно подтверждается опытами Тейлора [4], исследовавшего неустойчивость движения жидкости под влиянием центробежных сил в кольцевом зазоре, образованном гладкими валом и втулкой. При вращении вала в кольцевом зазоре между валом и втулкой возникали кольцевые вихри, охватывающие вал. При вращении втулки таких вихрей не наблюдалось. [c.9] Для случая лабиринтного насоса не представляется возможным теоретически оценить указанное явление. Поэтому будем пренебрегать влиянием центробежных сил на движение жидкости в насосе, рассматривая это движение на развертке рабочих поверхностей винта и втулки. [c.9] Такая схема, конечно, будет вносить некоторую погрешность в дальнейшие выкладки. [c.9] Будем рассматривать кинематику и динамику движения жидкости в лабиринтном насосе, учитывая последовательно все новые факторы. [c.10] Вернуться к основной статье