Напорные характеристики насосов

Характеристики центробежных насосов. Для решения задач, связанных с процессом выгрузки судна, используют­ся напорные характеристики, выражающие зависимость между величиной подачи и напора (рис. 86—88). Для их определения используют метод расчетного построения напорной характеристики:

H = k • H_ • η Г (1)

где H T - теоретический напор насоса; k — коэффициент, учитывающий понижение напора под действием сил инер­ции окружного движения, действующих на жидкость в межлопастных каналах рабочего колеса; ηГ — гидродинамичес­кий КПД насоса.

Значение теоретического напора насоса находят, как

H T _ = А + В+ Q T, (2)

где А = u 2 ² l g — статическая составляющая; В = ( u 2 l g • f 2 ) • ctg β2 — динамическая составляющая; u 2 — окружная переносная скорость жидкости при выходе из рабочего колеса; f 2 — площадь сечения потока жидкости на окружности выхода из рабочего колеса; — выходной угол относительной скорости жидкости на окружности выхода из рабочего колеса; Q T∞ — теоретическая подача насоса; g — ускорение свободного падения.

Для конкретного насоса, рабочее колесо которого имеет данные размеры и частоту вращения u 2 = const. f 2 = const, b 2 = const, следовательно А = const и В = const.

Выражение (2) определяет зависимость между теоретической величиной подачи и напора и является математичес­ким выражением теоретической напорной характеристи­ки насоса. Из этого выражения следует, что теоретичес­кая напорная характеристика центробежных насосов яв­ляется прямой линией (рис. 87), положение которой в координатной системе зависит от величины р^.

При р2<90° лопасти рабочего колеса изогнуты назад, т. е. в сторону, противоположную направлению враще­ния рабочего колеса, при рд = 90° лопасти рабочего ко­леса имеют радиальный выход, а при ^у>90° они изогну­ты вперед, т. е. в сторону направления вращения рабо­чего колеса.

Учитывая выражение (2), можно получить

При β2 <90° лопасти рабочего колеса изогнуты назад, т. е. в сторону, противоположную направлению враще­ния рабочего колеса, при β2 = 90° лопасти рабочего ко­леса имеют радиальный выход, а при β2 >90° они изогну­ты вперед, т. е. в сторону направления вращения рабо­чего колеса.

Учитывая выражение (2), можно получить

Рис. 86. Теоретическая напорная характеристика

H = k • ( A + B • Q T).

Для случая, когда β2 >90°, обеспечивается максималь­но возможный КПД насоса:

H = k • (A-B • QT∞) • ηГ ,