centrifugálszivattyú elméleti teljesítmény
centrifugálszivattyú elméleti teljesítmény
Ez az első alkalom a alapegyenletének centrifugálszivattyú származik tagja a szentpétervári Tudományos Akadémia, a híres matematikus és a mechanika Euler.
A centrifugális folyadékszivattyú táplálunk a lapátok a járókerék a tengely forgástengelye mentén (ábra. 48). A belépő a penge visszapattan a jet a tengelyirányban és sugárirányban. Folyadékot vezetünk a kés az abszolút mértéke, és a külső kerülete a járókerék sebességét eléri.

A részecskék közötti folyadék lapátok, hogy az összetett mozgás. Először is, részt vesznek forgás kerületi sebességgel a hordozható, másrészt pedig a lapátok mozognak együtt a relatív sebesség.
Az egyszerűség kedvéért feltételezzük, hogy a folyadék mozgás permet, és pályája minden egyes részecske megismételjük körvonalazza pengék. Ez a mozgás lehet, hogy végtelen számú pengék.
A abszolút sebessége a folyadék megegyezik a geometriai összege hordozható (kerülete) és relatív sebességeket (sebesség paralelogramma ábrán. 48)
Meg kell jegyezni, hogy a kerületi sebesség érintőleges a kört, amelyben a részecske található, és a relatív sebesség érintőleges a a kés felületével ezen a ponton.
A radiális komponense abszolút sebessége a járókerék egyenlő a RIM
és a Peripheral Component
ahol - közötti szög az irányt a abszolút sebessége és érintőleges kerülete; - arra utal, hogy a „radiális”; - arra utal, hogy a „kör”.
Kódok „1” és „2”, hogy jelezze az értékeket vesszük, a beömlésnél a járókerék, és annak kimenete.
Kerületi sebessége a járókerék a kimeneten
,
ahol - járókerék átmérője, m; - a fordulatszám percenként.
Radiális komponense abszolút sebessége meghatározható a kontinuitási egyenlet áramlási
ahol - az elméleti áramlási sebességét áthaladó folyadék a kerék, m3 / s; - egy nyílt területen, a kilépő a kerék, m2; - a szélessége a járókerék a kimeneten, m; - együttható szorítás pengék patak kimenettel; fontosságát a kis szivattyút meg kell egyeznie 0,9, valamint a nagy - 0,95.
Hasonlóképpen, meg lehet határozni a nagysága az abszolút sebességre, a kerületi sebesség, a szög közötti relatív sebesség, és egy tangenciális bemeneti járókerék. Az abszolút beömlési sebesség függ a tervezési jellemzői a járókerék; a legtöbb szivattyú beesési szög, amikor az optimális üzemmódban van rendelve 90 ° -kal egyenlő, hogy elkerüljük a víz kalapács; mivel a kerületi sebesség a bemeneti (radiális belépő).
A relatív meghúzását jet a laboratóriumi vizsgálatok bemenetet lehet venni a kis szivattyúk 0.75 nagy - 0,83.
Annak érdekében, hogy a hidraulikus sokk felvételkor a folyadék a járókerék van szükség, hogy a sebesség változtatva van akár nagysága vagy irány, t. E. Az irány relatív sebessége a bejáratnál kell egybeesik az elhajlási irány a lapáttest. A gyakorlat és a tapasztalat azt mutatja, hogy egy kis eltérés szögét 7-8 ° áramlás a lapátok nem jön le, ezért a veszteség hidraulikus hatással lehet tenni nullával egyenlő. Ez lehetővé teszi, hogy a lapátok a járókerék a bejáratnál, hogy végre néhány jobb, mint a feltétel nem hatás bejegyzést. Ezen túlmenően, a vezető széle a lapátok kell kerekíteni.
Vizsgálatát követően az előzetes adatok átadhatók a következtetés az alapvető egyenlet a centrifugális szivattyú.
Fent azt feltételezték, hogy a lapátkerék egy végtelenül nagy számú lapátot, és a munka nélkül végbemegy hidraulikus veszteségek; Ez azt sugallja, hogy a teljes áramlás egy kerék amelyek azonos elemi folyamok, amelynek formájában interblade kerék térben, és hogy a sebesség minden pontján a hengeres felülete azonos a sugara.

Mint tudják, a munka a mozgás a folyadék egyenlő
,
ahol - térfogatú folyadék tömegének; - elméleti teljesítmény; - elméleti nyomás.
Egyenletet használva a perdület, amely állandó áramlási formulázhatjuk: változó a perdület folyadék tömege áramló időegység az átmenet az egyik területről a másikra, sem az idő a ható külső erők az áramlás közötti szakaszok. Hivatkozva a helyzetbe a centrifugális szivattyú, meg kell jegyezni, hogy az a külső erők hatnak az áramlás hatására a járókerék lapátok. 1 másodpercig a járókerék áramlik csatornák térfogat folyékony számszerűen egyenlő a szivattyúzott áramlási sebesség; a tömege egyenlő
.
A perdület az áramlási sugár a bejáratnál, hogy a járókerék (ábra. 49) egyenlő
Itt - a hossza egy merőleges csökkent a központ a kerék irányába a sebesség.
Ennek megfelelően a perdület az áramlási érkező kerék sugara a kimeneten
Így, változások a perdület a folyadékáramlás átáramló a kerék 1 másodpercig, egyenlő
.
Ábra szerint. 49
Behelyettesítve ezeket az értékeket a fenti kifejezés, van
.
Megszorozzuk mindkét oldalán a szögsebesség, megkapjuk
hol van a számossága töltött hidrodinamikus erőátviteli.
Betáplálási áramlási sebességgel hordoz egy második folyadékot; ha ez a folyadék a nyomás, az áramlási kapacitása
Következésképpen tudjuk írni
.
Tekintettel arra, hogy mind a kifejezések (a) és (b), megkapjuk
.
Osszuk mindkét oldalán a alapegyenletének és megkapjuk az elméleti nyomást
Mivel u (sebesség vetítés), az alap az egyenlet felírható a következő formában:
Az egyenlet (161) azt mutatja, hogy a fej a szivattyú arányos a kerületi sebesség (m. E. A menetek száma, és az átmérője a járókerék), és az abszolút sebessége a kiemelkedések kerületi sebesség r. E. A nyomás nagyobb, minél kisebb a szög és a nagyobb szög (lásd. ábra. 49). Tény, hogy a nyomást a szivattyú által létrehozott kisebb, mint az elméleti, mivel a fordított energia leküzdésében a hidraulikus ellenállás a szivattyú, valamint annak a ténynek köszönhető, hogy nem minden a folyadék részecskék végezzen mozgás mentén a lapátok, amely csökkenést okoz az abszolút sebesség.
Elhelyezésére véges számú lapátjai a járókerék és a vetítés, illetve a nagysága az abszolút sebessége a kivezető viszünk korrekciós együttható K. A fentiek alapján, az egyenlet a teljes fej véges számú lapátot felírható
ahol K - tényező figyelembevételével véges lapátok száma; - hidraulikus d lépéssel függ szivattyú kialakítása, valamint a mérete és úgy érték 0,8-0,95 ....
Gyakorlatilag, és megteszi. Nem fogadható el, mivel akkor a radiális sebesség a kimenet nulla, és a szivattyú nem szállítja a vizet.
Az egyik lehetséges oka a képletek meghatározására értékek K, kapott akadémikus GF Proskura
ahol - a lapátok száma.
Általában, amikor a K találtuk 0,75-0,9.
Amikor a számítások meghatározására közelítő nyomás méteres vízoszlop (. M. vízoszlop), lehetséges, hogy az alábbi egyenletet:
ahol - a nyomás együttható, turbina-típusú szivattyúk, azaz a vezető készülék, spirál szivattyúk .. - kerületi sebessége a külső kerülete a járókerék, m / s. Az elméleti teljesítménye a járókerék lehet képlettel számítjuk ki:
ahol - élő áramlási keresztmetszet a kilépő a kereket, m2; - az átlagos radiális sebessége folyadék, m / s.
A centrifugális szivattyú-járókerék a nappali-keresztmetszeti felület (tekintet nélkül annak a tömítettség pengék és szivárgás révén szivárgás) úgy definiáljuk, mint egy oldalsó felülete egy henger, amelynek átmérője egyenlő a külső átmérője a kerék és a magassága megegyezik a szélessége a kerék. Így
A végtelen számú radiális lapátot a sebesség lehet kiindulni, azonosak minden pontok a sugara a hengeres felület, és így az átlagos sebessége az áramlási egyenlet a radiális sebesség a kimeneten, m. F ..
Így az elméleti teljesítmény:
A kivezető szakasz
(Kivéve tömítettség és szivárgást szivárgások);
A bevezető szakasz
ahol - a volumetrikus szivattyút lépéssel d ....