Кавитация в шнеке

При уменьшении подачи насоса по сравнению с расчетной мощность гидротурбины падает, а шнека — увеличивается, вследствие чего частота вращения шнека снижается. При этом снижается напор первой ступени и уменьшается кавитационный запас на входе во вторую высокооборотную ступень, что вызывает в ней кавитацию. [c.191]

Следует отметить, что шнеко-центробежный насос на рабочих режимах обычно работает с наличием очагов кавитации в проточной части, т е. по существу является в процессе эксплуатации кавитирующим насосом. Наличие очагов кавитации, ограниченных определенными областями, чаще всего не влияет на величину создаваемого насосом напора, либо влияет незначительно. Однако эти очаги кавитации могут быть причиной неустойчивости в работе насоса и системы емкость —трубопровод— насос. Кроме того, при длительной работе насоса на режимах с кавитацией может наступить эрозионное повреждение стенок и лопаток рабочих колес. Чтобы избежать этого последствия, необходимо или выбирать режимы работы насоса такими, чтобы кавитационная эрозия не наступила (скорость течения жидкости в рабочих каналах не должна превышать некоторой предельной величины (подробнее см. гл. П1), или ограничивать время работы насоса. [c.11]

Практика эксплуатации высокооборотных шнеко-центробежных насосов показывает, что шум и высокочастотные вибрации, возникающие при наличии кавитации в проточной части, не имеют существенного значения, т. к. имеются более мощные источники шума и вибрации, связанные с большой частотой вращения вала и применением специфических приводов (например, газовой турбины). [c.11]

НИИ возможных режимов работы возникает уже при проектировании насоса. Для решения этой задачи необходимо знать энергетические характеристики насоса, представляющие собой зависимости напора, мощности к. п. д. от расхода угловой скорости и давления на входе в насос Н, Ы, ц=fiQ, ш, Рвх). Влияние входного давления на характеристики насоса проявляется только при кавитационном течении в проточной части насоса. Режим кавитационного срыва шнека и кавитация в отводе проявляются на напорной и к. п. д. — характеристиках появлением вертикальных ветвей (см. разд. 2.5). [c.111]

КАВИТАЦИЯ В ШНЕКО-ЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСАХ [c.143]

Таким образом, в этих насосах обтекание лопаток происходит обычно с отрывом пограничного слоя на тыльной стороне профиля, причем точка отрыва лежит вблизи входной кромки лопатки. Следовательно, в межлопаточных каналах рабочих колес шнеко-центробежных насосов минимальное давление и следовательно, условие для развития кавитации существует в зоне отрыва пограничного слоя на тыльной стороне лопаток. [c.144]

При стробоскопическом освещении и наблюдении невооруженным глазом момент возникновения кавитации в шнеке можно определить по отдельным вспышкам белого цвета, возникаю- [c.173]

В таблицу 3.6 сведены результаты наблюдений на шнеках с различной геометрией входного участка лопаток начальной стадии развития кавитации, там же даны значения относительного [c.175]

Следовательно, при переходе от закругленной входной кромки к заостренной кавитационные характеристики шнека по моменту возникновения кавитации ухудшаются, а по срыву напора — улучшаются. Если же сравнивать между собой тупую и закругленную входные кромки, то здесь и возникновение кавитации и кавитационный срыв напора ААц при тупой кромке происходят при больших кавитационных запасах, чем при закругленной. [c.175]

Рис. 3.24. Кавитация в шнеке. Течение справа налево

Помимо струйной кавитации, развивающейся на профиле, существует также вихревая форма кавитации, развивающаяся на периферии шнека (рис. 3.24). Это концевая кавитация. При наблюдении со стороны периферии обычно видна только концевая кавитация, профильную же можно наблюдать только со стороны входа в шнек. Концевая кавитация развивается в вихревом шнуре. Этот шнур примыкает к тыльной стороне на периферии лопасти по всей длине профильной каверны. На задней границе каверны вихревой шнур отходит от лопасти и пересекает межлопаточный канал. Здесь он то расширяется, то су- [c.179]

Рис. 3.25. Развитие профильной кавитации на шнеках Ш-1 с входной кромкой, перпендикулярной оси вращения.

Рис. 3.26. Развитие профильной кавитации на шнеках Ш-2 со стреловидной

ДЯш — величина падения из-за кавитации напора шнека при переходе с первого на второй критический режим [c.190]

Коэффициент кавитации Лг будем условно относить к скорости потока на среднем диаметре шнека. Тогда [c.213]

Одной из наиболее интересных зависимостей является изменение величины эрозии от входного давления. Для шнека с увеличенным углом Ркт эрозия монотонно возрастает с уменьшением коэффициента кавитаций X, для всех других имеется резко выраженный максимум (рис. 3.61) при Из этого, в [c.227]

Рис. 3.64. Развертка цилиндрического сечения а) и вид спереди шнека (б) при работе на режиме развитой кавитации (без обратных токов)

В ходе исследований кавитационных характеристик шнековых и шнеко-центробежных насосов на горячей воде было выявлено, что благодаря термодинамическому эффекту кавитации внутри насоса последний в ряде случаев может нормально перекачивать жидкости с давлением на всасывании ниже давления ее насыщенных паров при исходной температуре. [c.240]

При развитии кавитации в обратных токах возрастают потери, приводящие к уменьшению их энергии. Вследствие этого уменьшается длина обратных токов распределения и воздействие на активный поток (рис. 5.16). В некоторых случаях при начальной стадии кавитации наблюдается некоторое увеличение длины распространения зоны обратных токов, что, очевидно, объясняется уменьшением потерь на границах между струями обратных течений, вытекающих из межлопаточных каналов шнека и потоком, входящим в шнек. [c.286]

Возникновение кавитации в обратных токах уменьшает интенсивность обратных токов, следовательно, кавитационные явления в них должны приводить к повышению напора шнека. С другой стороны, кавитация в проточной части шнека увеличивает гидравлические потери в проточной части, что вызывает снижение напо] а шнека. Изменение напора шнека по мере развития кавитации во входной части шнека при достаточной густоте решетки, когда изменение характера течения на входе не вызывает изменения поля скоростей на выходе, будет зависеть от соотношения этих двух противоположных воздействий на напор. Напор шнека может уменьшаться, увеличиваться или оставаться неизменными при снижении давления на входе. [c.290]

Когда интенсивность обратных токов невелика (9вх=0,396), кавитация, возникшая в проточной части шнека, при снижении / вх, вызывает снижение напора шнека, несмотря на уменьшение интенсивности обратных токов [некоторое уменьшение ДЯ (см. рис. 5.18)]. На режимах вх = 0,34 и вх = 0,265 уменьшение интенсивности обратных токов и развитие кавитации в межлопаточных каналах оказывают примерно одинаковое противоположное воздействие на напор шнека, приводящее к тому, что напор шнека практически остается неизменным вплоть до срыва. При значительной интенсивности обратных токов ( вх = = 0,216) в начальный момент уменьшение обратных токов приводит к некоторому росту напора шнека при уменьшении ДЛ. [c.291]

Порядок расчета шнеко-центробежного насоса иллюстрируется нижеприведенным примером расчета, сведенным в табл. 7.1. На рис. 7.1 представлена проточная часть рассчитанного насоса, а на рис. 7.2 приведены его энергетические характеристики с указанием предельных режимов, обусловленных кавитацией в отводе. [c.318]

В многоступенчатых насосах наиболее подвержено Кавитации первое по ходу жидкости рабочее колесо, потому что на входе в него давление наименьшее. Чтобы повысить кавитационные качества таких насосов, перед первой ступенью их устанавливают предвключенное осевое колесо или шнек, состоящий из двух-трех витков. Они выполняются из кавитационно-устойчивых материалов и развивают на входе в первое колесо многоступенчатого насоса давление, препятствующее возникновению кавитации (см. рис. 4.46). [c.127]

Рассмотрим развитие кавитации в шнековых колесах на основании наблюдений, проведенных Ю. Н. Васильевым и С. И. Курочкиным. Объектом исследования является шнеко-центробежный насос (А1в = 260) с прозрачной вставкой в зоне шнека (Ош = 65 мм), вт=18 мм, г = 2, ш = 45 мм, т=1,42, Рл.пер=16°). Наблюдения проводились визуально в затемненном боксе при стробоскопическом освещении прозрачного участка. Наружный контур прозрачного участка был выполнен в виде квадрата. Исследовались два режима соответствующий максимуму к. п. д. (с1пер = 0,19, 91=0,65) и меньший по расходу (с1 пер = 0,093, 1 = 0,32). На рис. 3.22 представлены шесть исследованных вариантов входного участка лопасти шнека. [c.173]

Кроме того, качественное отличие закономерностей для возникновения кавитации и кавитационного срыва напора наблюдается при изменении режима работы одного и того же шнека по подаче. С уменьшением подачи, что соответствует уменьшению коэффициента сшер, подпор, при котором возникает кавитация Айг, для всех исследованных вариантов шнеков увеличивается (см. таблицу 3.6), а подпор, при котором происходит срыв напора ААц — уменьшается. [c.175]

При сопоставлении результатов экспериментов с расчетами по формуле (3.54) напоры шнека подсчитывались по уравнениям (1.44), (1.45), (1.49), (1.62), значение коэффициента кавитации Лцц по формуле (3.47). С учетом (3.59) неравенство (3.54), выражающее условие бессрывной работы центробежного колеса после срыва работы предвключенного шнека из-за кавитации,. может быть записано в окончательном виде [c.192]

На основании проведенных экспериментальных исследований была получена опытная зависимость коэффициента кавитации Ац от режимных и основных геометрических параметров предвключенных шнеков в виде [c.199]

На срывной кавитационной характеристике шнеко-центро- бежного насоса, кроме рассмотренного выше второго критического режима, можно выделить еще несколько характерных критических режимов, основными из которых являются режим начальной кавитации, обозначающий момент появления первых кавитационных каверн, и первый критический режим — начало йзменения из-за кавитации внешних параметров насоса. Для большинства высокооборотных шнеко-центробежных насосов наиболее важны антикавитационные свойства по срывному режиму, однако в ряде случаев условия эксплуатации насосных агрегатов предъявляют повышенные требования и к антикавита-дионным свойствам насосов по другим критическим режимам, а также к величине падения напора насоса между первым и срывным режимом. [c.210]

Обработка экспериментальных данных по визуальному наблюдению кавитации в центробежных, диагональных, осевых шнековых и шнеко-центробежных насосах [13, 23, 33, 77], а также в плоских решетках [59] показала, что основными параметрами, определяющими величину Янач, являются режимный коэф-фн-циент 1 и толщина входных кромок лопаток рабочего колеса. Причем с уменьшением толщины входных кромок лопаток, (при углах атаки потока, отличных от нулевого) значение Лнач увеличивается. На рис. 3.48 приведены экспериментальные коэффициенты кавитации Янач в зависимости от параметра 1 для различных типов насосов с заостренными входными кромками лопаток рабочего колеса. Расположение экспер-иментальных точек показывает, что зависимость Xнiч=f(я ) имеет минимум при <71=1 (натекание потока на лопасти рабочего колеса с нулевым углом атаки). Минимальные значения Хнач на 1 1 близки к 0,3. [c.211]

Для большинства высокооборотных шнеко-центробежных насосов с повышенными антикавитационными свойствами параметр д на номинальных режимах находится в диапазоне 0,3— 0,7, что соответствует на рис. 3.48 значениям Лнач = 0,7ч-1,35. Последние в десятки раз больше коэффициентов кавитации Лц, определенных для срывного режима насоса. Поскольку для малоресурсных насосов часто за допустимое рабочее давление на входе в насос принимается давление, близкое к срывному 119, 40], то можно полагать, что при работе таких насосов в [c.212]

Эксперименты показали, что основными параметрами, влияющими на коэффициент кавитации Ль соответствующий первому критическому режиму шнеко-центробежного насоса, являются густота решетки предвключенного шнека тср, угол изогнутости профиля ДРг и режимный параметр д. Для шнеков с большой густотой решетки (тср 1,5) форма профиля лопаток практически не оказывает влияния на кавитационные качества шнека, а следовательно, и всего насоса по первому критическому режиму. [c.213]

На рис. 3.49 приведены экспериментальные зависимости коэффициента кавитации Лх при =0,63 = сопз1 (Л1 = Л 1) от параметров предвключенного шнека Тср и ДРг. Из графиков видно, что чем меньше густота решетки Тср и больше угол изогнутости профиля лопаток шнека ДРг, тем больше будет величина Л х и [c.213]

В шнеко-центробежных высокооборотных насосах, обладающих высокими антикавитационными свойствами по срыву на- т1ора, кавитационная зона возникает при входных давлениях, в десятки раз превышающих давление срыва. Следовательно, нормальная эксплуатация таких насосов происходит на режимах развитой кавитации, приводящих к кавитационной эрозии рабочих колес. По этой причине высокооборотные шнеко-центро-бежные насосы наибольшее распространение получили в ракетной технике, а также в авиации, где требуемый ресурс работы невелик (от нескольких минут до сотен часов). При такой продолжительности работы кавитационная эрозия, как правило, не успевает разрушить насос. Однако постоянная тенденция к возрастанию скоростей вращения рабочих колес приводит все к большей интенсивности кавитационной эрозии, которая в ряде случаев может вызвать поломку лопаток рабочих колес даже при кратковременной работе. Для стационарных установок с потребным ресурсом в десятки и сотни тысяч часов кавитационная эрозия является одной из основных проблем, препятствующих повсеместному применению высокооборотных шнеко-центробежных насосов. [c.222]

Выше было показано, что кавитация в шнеках развивается во входной области и при рассматриваемых паюжительных углах атаки только с тыльной стороны. Интересен вопрос, как осуществляется перенос кавитационных каверн с тыльной на напорную сторону лопасти, т. е. поперек межлопаточного канала. Визуальные наблюдения показали, что межлопаточный канал пересекается вихревым шнуром, образуемым на периферии лопасти и содержащим вблизи своей оси кавитационные каверны. По-видимому, он и является причиной разрушения напорной стороны лопасти. Этот шнур образуется из завихренной жидкости в застойной зоне за концом каверны (рис. 3.64). Эта жидкость в застойной зоне должна под действием центробежных сил (застойная область вращается вместе с колесом) перемещаться от оси к периферии. На периферии под действием стенки корпуса и основного потока завихренная жидкость из застойной [c.227]

Некоторые исследователи, производившие визуальные наблюдения, при описании процесса развития кавитации также указывают на перемеихение кавитационной зоны из входного патрубка непосредственно перед шнеком в проточную часть шнека. [c.288]

Дальнейшее протекание кавитацио ной характеристики носит сложный характер, обусловленный как повышением напора за счет уменьшения интенсивности обратных токов, так и снижением его за счет наличия кавитации в проточной части шнека. [c.291]

Эффективным мероприятием является установка перед рабочим колесом первой ступени предвключенного осевого колеса (рис. 2.13,6) или шнека (рис. 2.13,в). Пред-включенное устройство создает дополнительный подпор на входе в центробежное колесо, обеспечивая его бескавитационную работу. Само же предвключенное устройство работает в условиях развитой кавитации или суперкавитации, что несмотря на применение специальных материалов приво- [c.39]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология