ШНЕКОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА
РАЗДЕЛ 3. ТЕОРИЯ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА В ШНЕКОЦЕНТРОБЕЖНЫХ НАСОСАХ СХЕМА И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ШЦБН (По лабораторной работе № 1) Рис. 3.1. Проточная часть ШЦБН состоит из следующих элементов. Входное устройство – подвод расположен между сечениями вх-вхи1ш-1ш.Шнек размещен между сечениями 1ш-1ши2ш-2ш.Область между сечениями 2ш-2ши1ц-1ц называется переходным каналом. Между сечениями 1ц-1ци2-2 находится центробежное РК. За ним между сечениями 2-2и3-3 расположен безлопаточный (щелевой) диффузор. За щелевым диффузором иногда между сечениями 3-3и4-4 устанавливается лопаточный диффузор (ЛД). Хотя ЛД усложняет конструкцию насоса, но позволяет несколько снизить диаметральные размеры, а также повысить жесткость и прочность корпуса насоса в случае его тонких стенок. Далее между сечениями 4-4иГ-Гразмещается так называемый «язык» спирального сборника, а между сечениями Г-Гивых-вых – конический диффузор. В сечении Г-Г располагается самое узкое место конического диффузора – его горло. ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РАБОЧЕГО ТЕЛА ВДОЛЬ ПРОТОЧНОЙ ЧАСТИ ШНЕКОЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА
Рис. 3.2.
3.2.1. Характер изменения абсолютной скорости (5...10 м/с на входе и 10...20 м/с на выходе) - в подводе абсолютная скорость растет, т.к. канал конфузорный вх – 1 ш: с(конф.); - в шнеке абсолютная скорость растет, т.к. подводится механическая работа к рабочему телу 1 ш – 2 ш: с (механическая работа). Это видно и из треугольников скоростей на входе в шнек и на выходе из него. - в переходном каналеабсолютная скорость меняется незначительно. Определим, возрастает с или убывает. Абсолютную скорость можно представить в виде векторной суммы двух составляющих: окружной и меридиональной. Меридиональная составляющая является проекцией абсолютной скорости на меридиональную плоскость и равна векторной сумме окружной и радиальной составляющих абсолютной скорости. Рассмотрим в отдельности, как меняется окружная и меридиональная составляющие абсолютной скорости в переходном канале.
v Окружная составляющая абсолютной скорости . Для определения, как изменяется окружная составляющая абсолютной скорости в переходном канале, запишем уравнение момента количества движения для одной струйки тока, расположенной на среднем радиусе:
Рис. 3.3. где – момент сил от обтекаемых тел; – момент сил, действующих по поверхности контрольного объема. = 0, т.к. обтекаемых тел нет. = 0, потому что механическая работа в переходном канале не подводится, а моменты от сил давления взаимно компенсируются. Разделим все члены уравнения на , так как расход постоянен. или , откуда . Следовательно , так как .
Вывод: - окружная составляющая абсолютной скорости уменьшается по величине в переходном канале. v Меридиональная составляющая абсолютной скорости. Для определения, как изменяется меридиональная составляющая абсолютной скорости в переходном канале, запишем уравнение расхода: (Расход для насосов обозначается ). Распишем расход через плотность, скорость и площадь:
С учётом того факта, что, как правило, плотность для рабочего тела насосов не меняется, запишем: , или . Обычно эти площади равны, или площадь на входе в РК чуть превышает площадь на выходе из шнека: (чуть). Следовательно, - меридиональная составляющая абсолютной скорости не возрастает. Окружная составляющая абсолютной скорости убывает, меридиональная – не возрастает, следовательно, и составляет ~3...5 м/с. - в рабочем колесе абсолютная скорость возрастает из-за подвода механической работы 1 ц – 2: с (подвод механической работы). - в щелевом диффузоре: определим, как изменяется здесь абсолютная скорость. Рассмотрим сечение окружной плоскостью и 2 составляющие абсолютной скорости: окружную и радиальную. Ширина на входе в щелевой диффузор равна ширине на выходе из щелевого диффузора и равна b. Рассмотрим элементарную струйку потока.
Рис. 3.4. Скорость имеет 2 составляющие: и . Определим характер изменения и . v Как изменяется окружная составляющая абсолютной скорости Запишем уравнение момента количества движения . Момент от обтекаемых тел равен нулю, т.к. в щелевом диффузоре нет обтекаемых тел. Чему равен момент от сил, действующих по поверхности контролируемого объема = ? – действует по радиусу по всей окружности; – действует по радиусу по всей окружности навстречу . = 0, т.к. и не создают момента относительно оси ЛМ: они направлены по радиусу и не имеют осевой составляющей. Давления, действующие по боковым поверхностям щелевого диффузора, тоже не создают момента относительно оси ЛМ, т.к. они направлены параллельно оси. Тогда , откуда, с учётом, что поток стационарный, получим . Следовательно, т.к. . окружная составляющая абсолютной скорости уменьшается.
v Как изменится радиальная составляющая абсолютной скорости? Запишем уравнение расхода рабочего тела: ; . Заметим, что: ; (площадь поперечного сечения увеличивается); ; ; . Отсюда Общий вывод:
- в лопаточном диффузоре: абсолютная скорость падает, т.к. увеличивается площадь поперечного сечения 3 – 4: с ¯ (т.к. канал диффузорный). - в спиральном сборнике и коническом диффузоре абсолютная скорость падает по тем же причинам 4 – Г – Вых: с ¯ (т.к. канал диффузорный).
Популярное: Почему двоичная система счисления так распространена?: Каждая цифра должна быть как-то представлена на физическом носителе... Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Почему стероиды повышают давление?: Основных причин три... ©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (494)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |