|
При перекачке реальной жидкости,
обладающей вязкостью, действительные рабочие характеристики будут отличаться
от теоретических на величину потерь напора в колесе насоса. Рабочие
действительные характеристики Q — Я, Q — N и Q — ц центробежных насосов
получают на заводских испытательных стендах при постоянной частоте вращения
вала насоса, изменяя подачу воды J путем дросселирования задвижкой напорного
патрубка! На 3.1 видно, что действительные (при перекачке воды) напорные
характеристики Q — И у центробежных насосов могут быть двух типов: нисходящие
когда максимальный напор соответствует напору при закрытой задвижке Яр, и
восходящие 4, когда максимальный напор Ятах насоса наступает при некоторой
подаче, отличной от нуля.
При работе центробежных насосов на воде (vH 0Д.10-4 м2/с)
действительная характеристика Q — Н отличается от теоретической на величину
потерь напора в каналах колеса Нп. Движение жидкости в каналах колеса носит
сложный характер и поэтому потери энергии невозможно определить
непосредственно, пользуясь основными дифференциальными уравнениями
гидромеханики вязкой несжимаемой жидкости. Однако аналитические связи потерь
энергии с гидромеханическими параметрами насосов можно найти путем обработки
опытных данных.
Гидравлические потери определяются в основном характером
течения реальной жидкости у стенок, т. е. течением в пограничном слое, и
местными потерями (резкое изменение скоростей по величине и направлению
вследствие непрямолинейного начертания каналов и различного их сечения).
В колесе насоса пограничный слой находится под
воздействием жидкости, текущей по каналу, которая увлекает пограничный слой;
торможения, обусловленного силами трения жидкости о стенки и изменением дав л
ения вдо ль канала (градиента давления) вследствие межлопастной циркуляции и
циркуляции вокруг лопасти.
Два последних фактора вызывают замедление течения в
пограничном слое и в отдельных случаях приводят к обратному движению
пограничного слоя и появлению вихрей. Вихри проникают в зону основного
потока. В результате образуются три области течения:
область безвихревого течения в основном потоке и вихревого
в пристенном слое, потери обусловливаются силами трения, режим течения
струйный; *
область, где потери энергии обусловливаются обменом
импульсами между частицами, принадлежащими струям различной скорости, режим
течения смешанный;
область вихревых (турбулентных) .течений, основная энергия
тратится на создание вихрей.
Определение толщины пограничного слоя 8 имеет большое
значение при гидравлических расчетах, так как по ее величине путем
сопоставления со средним значением выступов на внутренней поверхности трубы
относят ее либо к группе гидравлически гладких, либо гидравлически
шероховатых. Если среднее значение выступов Д, называемое шероховатостью,
меньше толщины пограничного слоя (А <; б), то труба, в которой происходит
движение жидкости, будет гидравлически гладкой. Если же А >6, то труба
становится гидравлически шероховатой. В первом случае шероховатость не влияет
на потери напора, а во втором оказывает влияние. Наряду с понятием и
значением абсолютной шероховатости при гидравлических расчетах пользуются
также относительной шероховатостью, являющейся отношением величины абсолютной
шероховатости к радиусу или диаметру трубы.
|