Раздел II: Основы теории лопастных насосов

2.1. Баланс энергии в лопастном насосе

На рис.2.1.:

N_ту – трение уплотнения

N_тп – трение подшипников

N_дт – дисковое трение

q_в – уплотнение вала

Q – подача насоса

Q_к – расход жидкости через колесо

q_к – утечки через переднее уплотнение

q_в – утечки уплотнения вала

(Рис.2.1)

(Рис.2.2.)

На рис. 2.2.:

· N_мех – механическиепотери на трение подшипников

· N_Г – гидравлическая мощность

· N₀ – объёмные потери

· N_П – полезная мощность

· ∑ h_Г – сумма гидравлических потерь

1. Механические потери N_мех

(2.1)

· N_Т.П. – потери мощности в подшипниках (энергия уходит на трение качения/скольжения)

· N_Т.У. – потери мощности в уплотнении

· N_Т.Д. - потери мощности из за дискового трения

Гидравлическая мощность - энергия, которую передаёт жидкости лопастное колесо

Механические потери оцениваются механическим КПД:

(2.2)

Из анализа формулы ясно, что необходимо стремиться к максимальному снижению механических потерь, чтобы это вызвало повышение КПД.

2. Объёмные потери N₀

(2.3)

Q – расход потребителю

∑ q – протечки, которые прошли через колесо, но не попали к потребителю. Их можно определить по формуле:

(2.4)

q_К – протечки переднего уплотнения

q_В – протечки по валу

q_Г.У. – протечки гидравлического устройства

q_П – протечки в узле подшипников

к другим объёмным потерям относится, к примеру, отбор жидкости от первой ступени и т.д.

Гидравлическая мощность: (2.5)

Определим объёмные потери энергии в насосе: (2.6)

Определим мощность, которая осталась за вычетом объёмных потерь N′:

(2.7)

Объёмные потери оцениваются объёмным КПД:

(2.8)

(2.8.а)

3. Гидравлические потери

(2.9)

h_под - потери в подводе

h_кол - потери в колесе

h_отв - потери в отводе (максимальные потери, т.к. при отводе максимальные скорости)

Гидравлические потери оцениваются гидравлическим КПД:

(2.10)

Тогда общий КПД насоса можно посчитать, как произведение механического, объёмного и гидравлического КПД по формуле:

(2.11)

Поиск по сайту: