Характеристика центробежного насоса

Характеристикой центробежного насоса называется графическая зависимость напора Н, мощности N и КПД от подачи насоса Q при постоянных оборотах и свойствах перекачиваемой жидкости.

Уравнение Эйлера выглядит так

Уравнение неудобно для использования при расчетах, так как оно не содержит в себе расхода Q

Можно преобразовать уравнение так, чтобы напор H_Т¥выразить как функцию рас­хода Q и размеров колеса

H_Т¥ = U₂/g {U₂ - Q / 2pr₂b₂tg b₂}

При этом

U₂=ω R₂

Если Q = 0, то H_Т¥ = U₂²/g или H_Т¥ = ω² R²₂/g

Это уравнение позволяет построить характеристику идеально­го центробежного насоса, т.е график зависимости напора, созда­ваемого насосом, от расхода при постоянном числе оборотов коле­са.

Как видно из уравнения, характеристика такого насоса представляет собой прямую Однако наклон этой прямой зависит от того, какое значение имеет угол лопатки.

Более выгодной, а потому и наиболее часто употребляемой явля­ется лопатка, загнутая назад, т.е. такая, у которой угол b₂₂<90°. В большинстве случаев этот угол делают равным примерно 30°.

Для наглядного построения расчетной характеристики насоса при n=const в системе координат H по Q при n=const нанесем в виде двух на­клонных прямых теоретические характеристики насоса при z=¥ и при конечном числе лопаток z.

Затем ниже оси абсцисс построим кривые изменения двух рассмотренных выше слагаемых суммарной потери напора в насосе h₁ и h₂. Сложив ординаты этих двух кривых, получим кривую изменения ∑h_нас в функции расхода. Далее произведем вычитание ∑h_нас из H_Tz и получим кривую H_нас= f(Q), т.е. действительную характеристику насоса при постоянном числе оборотов.

Кривая H_нас= f(Q) является типич­ной для центробежного насоса.

Характеристика насоса снимается обычно в стендовых условиях на холодной воде. Режим Q₀ , которому соответствует максимальное значение КПД называется оптимальным (безударным). На этом режиме отсутствуют ударные потери.

Зона режимов в пределах 0,8 Q_o -1,2 Q_o называется рабочей зоной. Эксплуатация насоса рекомендуется в этой зоне, где КПД уменьшается по сравнению с не более чем на 2-3 %.

На характеристике насоса нанесена четвертая кривая - кавитационная характеристика.