Влияние формы лопаток на величину слагаемых общего напора
Представим теоретический напор в виде аналитической зависимости от подачи
. (3.1)
Это уравнение позволяет сделать следующие заключения:
1) если угол лопаток на выходе <90° (рисунок 3.14, а) , убывает линейно по мере увеличения , а лопатки рабочего колеса отогнуты назад по ходу вращения;
2) при =90° (рисунок 3.14, б) =const, не зависит , а лопатки радиальные;
3) при >90° (рисунок 3.14, в) , возрастает линейно по мере увеличения , лопатки загнуты вперед по ходу вращения;
4) в формуле (3.1), представляющей зависимость основных (геометрических, кинематических и динамических) параметров насоса, только угол характеризует форму лопаток.
Определим изменение величин слагаемых общего теоретического напора (статического и динамического) от изменения угла . Рассмотрим три характерных случая:
1) угол <900 и , при котором скорость получает направление по радиусу;
2) угол =900, лопатки радиальные и относительная скорость имеет радиальное направление;
3) угол >900 , лопатки загнуты вперед по ходу вращения и угол стремится к , при котором .
Определим величины слагаемых общего напора для каждого случая.
а б в
Рисунок 3.14
Случай 1. Общий напор по формуле Эйлера , т.к. . Динамический напор , т.к. . Следовательно, и статический напор .
Случай 2. Общий напор , т.к. . Динамический напор , т.е. равняется половине общего напора. Следовательно, .
Случай 3. Общий напор , т.к. . Динамический напор . Следовательно, .
По полученным результатам строим график зависимости составляющих общего напора от угла (рисунок 3.15).
Рисунок 3.15
Из графика (рисунок 3.15) видно:
1) с увеличением возрастает напор , при этом при углах >900 доля динамического напора растет интенсивно, а доля падает и при становится равной нулю;
2) наибольший статический напор имеет место при угле и равен половине всего напора;
3) угол не может быть меньше , так как при величина напора приобретает отрицательное значение , и абсолютная скорость направлена в сторону, обратную вращению колеса, насос переходит в режим работы турбины;
4) предельное значение угла находится из условия .
5) исходя из требований получения максимальной величины доли целесообразно выбрать углы . В этом случае имеет большую долю статического напора и потери энергии на преобразование кинетической энергии потока в энергию давления в отводящих устройствах будут минимальными.
Установлено, что оптимальными пределами отогнутости лопаток назад по ходу вращения рабочего колеса являются .
Дата добавления: 2015-07-10; просмотров: 789;