Подача центробежного насоса
Основой для подачи центробежного насоса, т.е. количества жидкости, протекающего через рабочее колесо в секунду, может служить известное уравнение расхода жидкости:
Q = F · υ.
Для рассматриваемого случая (рис. 2.5.):
QT = (π · D2 — z · δ2)· b2 · cm2 (2.11)
где D2 - наружный диаметр колеса;
z -
количество лопаток;
δ2 - толщина лопатки по окружности диаметром
D2;
b2 - ширина колеса на внешнем
диаметре;
сm2 - скорость выхода жидкости из колеса в
меридиональном направлении.
Рис.
2.5. Живое сечение на выходе жидкости из рабочего колеса
В уравнении (2.11) площадь живого сечения колеса на внешней окружности
можно выразить:
F = λ · π · D2 · b2
где λ — коэффициент стеснения потока жидкости, учитывающий площади, занимаемые концами лопаток.
Этот коэффициент в зависимости от числа и толщины лопаток находится в пределах 0,92...0,95.
С учетом того, что
сm2 = c2 · sinα2
и
после преобразований получим:
Следовательно, теоретическую подачу центробежного насоса можно
представить формулой:
QT = 0,164 · λ · ψ · D22 · b2 · n.
Отсюда видно, что подача центробежного насоса пропорциональна квадрату внешнего диаметра колеса, ширине его, числу оборотов и коэффициенту ψ, зависящему от изменения углов α2 и β2. Пределы изменения ψ = 0,09...0,13. Действительная подача Q несколько меньше QT:
Q = ηO · QT,
где ηO - коэффициент утечки или объемный КПД, учитывающий щелевые потери жидкости через зазор между колесом и корпусом. Эти утечки жидкости обусловлены разностью давлений на выкиде и приеме колеса.
Следовательно, количество жидкости, протекающей через колесо, больше действительной подачи насоса в напорную линию. Для уменьшения утечек указанный зазор делают небольшим - примерно 0,3...0,6 мм. Величина ηO в зависимости от конструкции и размеров насоса изменяется в пределах 0,92...0,98. Таким образом, подачу насоса можно определить из выражения:
Q = 0,164 · λ · ψ · ηO · D22 · b2 · n. (2.12)
Найденная величина подачи Q будет примерно соответствовать нормальной подаче насоса при данном напоре H, определяемом по формуле (2.10).
При других режимах работы насоса подача будет изменяться в зависимости от изменений напора согласно характеристике насоса.
