Теоретический напор насоса, формула Эйлера

Во вращающемся рабочем колесе на частицы жидкости действует центробежная сила:

F= m ω² R = ρ∙V∙ ω² R (5)

Где F- центробежная сила; m- масса частиц: ρ – плотность; V – объем частиц;

ω- угловая скорость; R- радиус рабочего колеса

В результате этого в центре колеса падает давление, создается разрежение, а на периферии колеса давление повышается, тем самым создается напор.

Движение жидкости в межлопаточных каналах вращающегося колеса можно рассматривать как результат сложения двух движений: переносного (вращение колеса) и относительного (движе­ние относительно колеса).

Рис. 4. Векторы скоростейжидкости в рабочем колесе насоса

Поэтому вектор абсолютной скоростижидкости в колесе V может находиться как сумма векторов окружной скорости U и относительной скоростиW. (рис. 4)

При этом относительная скорость W направлена по касательной к лопатке, а окружнаяU - по касательной к соответствующей окружности.

Параллелограмм скоростей можно построить для любой точки на лопатке.

Если все величины, относящиеся к входу на лопатку, отмечать индексом 1, а величины, относящиеся к выходу, — индексом 2, а угол между векторами скоростей окружной и абсолютной обо­значим через a,, то можно получить формулу для расчета теоретического напора (формула Эйлера)

(6)

Для вывода основного уравнения теории центробежного насоса принимают следующие два допущения:

1. Насос имеет бесконечно большое число одинаковых лопаток (z=¥), а толщина этих лопаток равна нулю (b=0).

2. Коэффициент полезного действия насоса равен единице (h=1), т.е. в насосе отсутствуют все виды потерь энергии.

Такой насос, у которого z=¥ и h=1, называетсяидеальным центробежным насосом.

Обычно жидкость подходит к рабочему колесу насоса без предварительной закрутки, а войдя в колесо, вступает в межло­паточные каналы, двигаясь радиально Это значит, что вектор V₁ направлен по радиусу, а угол a₁=90°. Следовательно, второй член в уравнении делается равным нулю и уравнение прини­мает вид

(7)

Эта форма уравнения Эйлера более употребительна.

Реальное колесо центробежного насоса имеет Z=4-8, a₂ = 5 - 10⁰.

В этом случае поток в относительном движении уже не следует строго по направлению лопаток, что проводит к снижению теоретического напора Н_Т по сравнению с Н_Т∞..

где: К - поправка на коническое число лопаток, К = 0,6 - 0,8

Поиск по сайту: