Работа центробежных насосов на вязких жидкостях
При перекачке вязких жидкостей характеристики насосов изменяются.
При движении вязкой жидкости в проточной части насоса возрастают гидравлические потери, что вызывает снижение напора и подачи насоса. Одновременно растут механические потери на трение дисков рабочих колес о жидкость, что увеличивает расход мощности на механическое трение. Увеличение вязкости жидкости ведет к снижению объемных потерь в колесе.
Все насосы имеют характеристики, полученные при испытаниях на воде. Существует несколько способов их пересчета на вязкие жидкости (методики Д.Я.Суханова, К.А. Ибатулова, Р.И. Шищенко, М.Д. Айзенштейна и др.).
Воспользуемся подобием потоков вязкой жидкости, которое определяется числом Рейнольдса.
Для центробежных насосов число Re выражается следующим образом:
где Q - оптимальная подача насоса, л/с;
v - коэффициент кинематической вязкости, см /с;
DЭКВ - эквивалентный диаметр, см.
Эквивалентный диаметр определяется из сравнения эквивалентной площади с площадью выхода из каналов рабочего колеса :
где D2 - диаметр рабочего колеса;
b2 - ширина канала на выходе;
k - коэффициент стеснения канала лопатками на выходе (часто принимается k=0,9).
Рассмотрим метод, предложенный М.Д. Айзенштейном, он основан на следующих предпосылках:
1 Коэффициент быстроходности ns независимо от рода перекачиваемой жидкости остается постоянным.
2 Коэффициенты пересчета характеристики насоса с воды на вязкие жидкости остаются неизменными в диапазоне подач (0.8:1,2) Q0.
3 При Q=0 напор насоса не зависит от вязкости жидкости.
Тогда , т.е. или . Обозначив , получаем а для соответственно где КQ, КH, Кη - коэффициенты пересчета.
В зависимости от режима течения жидкости коэффициенты пересчета характеристики насосов различных быстроходностей представлены на рисунке 3.36.
Рисунок 3.36
Из графика видно, что увеличение Re свыше 7×103 приводит к тому, что КQ, КH равны 1, и следовательно, вязкость не влияет на вид характеристики насоса.
При Re > 3×104 характеристика ηН та же, что при работе на воде.
Снижение Re, т.е. работа при малых подачах ведет к усилению влияния сил трения - вязкости, т.к. известно, что число Re представляет отношение сил инерции к силам трения.
Следовательно, при переходе на вязкую жидкость, во-первых, снижается напор, КПД и растет потребляемая мощность центробежных насосов; во-вторых, гидравлические и механические потери растут, а объемные утечки уменьшаются; в-третьих, насосы большей подачи могут перекачивать более вязкие жидкости; в-четвертых, увеличение вязкости жидкости ведет к ухудшению всасывающей способности насосов.
ОСЕВЫЕ НАСОСЫ
Дата добавления: 2016-01-07; просмотров: 2494;