Гидрогазодинамика. nchti_Рузанова_Гидрогазодинамика_уч_пособие (1). Гидрогазодинамика учебное пособие

• Название: Гидрогазодинамика учебное пособие
• Анкор: Гидрогазодинамика
• Дата: 11.05.2021
• Размер: 1.56 Mb.
• Имя файла: nchti_Рузанова_Гидрогазодинамика_уч_пособие (1).docx
• Тип: Учебное пособие; #203801
• страница: 16 из 17

27. Характеристики ЦБН

Различают такие характеристики:

1. 
   частную (при постоянном числе оборотов и рабочего колеса);
   
2. 
   универсальную (во всем интервале числа оборотов рабочего колеса).
   

Частная характеристика – графическая зависимость напора мощности на валу и КПД насоса от его объемной подачи при постоянном числе оборотов рабочего колеса:

Рис.34. Частная характеристика ЦБН

Рис.35. Характеристика ЦБН ПН

Если у поршневого насоса производительность не зависит от напора, то у ЦБН производительность падает с увеличением напора.

Характеристику ЦБН получают изменением степени открытия задвижки на нагнетательной линии. Напор имеет максимальное значение при закрытой задвижке ( ). При этом η_н так же равен нулю, т.к. .

– теоретическая напорная характеристика ЦБН; – действительная напорная характеристика ЦБН.

Уменьшение напора Н с ростом производительности Q вытекает из анализа основного уравнения ЦБН:

(108)

Т.к. радиальная составляющая абсолютной скорости прямо пропорциональна Q, то при β₂ < 90⁰, ctgβ₂ > 0 и Н_т снижается с ростом Q.

Увеличение мощности на валу с ростом Q вызвано повышением гидравлических и других потерь.

При Q = Q_max напор Н = 0, значит и . Т.о. η_н при росте Q проходит через максимум.

Максимальное значение η_н соответствует оптимальному режиму работы ЦБН.

При увеличении числа оборотов насоса можно получить ряд напорных характеристик : n₁<n₂<n₃…



Рис.36. Универсальная характеристика ЦБН
Точки на кривых , соответствующие постоянным значениям η_н, соединяют плавными линиями и получают семейство кривых . Например, величине соответствует пара точек на каждой кривой . Каждый насос имеет лишь один оптимальный режим при . Кроме того, существует глобальный оптимальный режим при оптимальном числе оборотов.

При подборе насоса необходимо стараться, чтобы подобранный насос работал в оптимальном режиме, который обеспечивает минимум энергозатрат.

28. Работа ЦБН на сеть

Выбор насоса и режима его работы зависит от характеристики сети. Напор в сети , где Н_г – геометрическая высота подачи жидкости, Н_п – потери напора. Но, как известно,  , где Q – расход жидкости, k – коэффициент пропорциональности.

Характеристика сети – зависимость напора в сети от расхода жидкости:

 ; (109) – это уравнение параболы.

Если наложить характеристику сети на характеристику насоса, то точка их пересечения (рабочая точка насоса) отвечает равенству производительности насоса, требуемому расходу жидкости в сети, а также равенству избыточного напора насоса (  ).



Рис.37. Характеристика насоса
М – рабочая точка. Для увеличения производительности надо повышать число оборотов двигателя.

Может оказаться так, что графики не пересекаются. Это говорит о том, что мощности насоса не хватает для работы на данную сеть. В этом случае есть несколько вариантов:

1. 
   можно увеличить число оборотов рабочего колеса, но технически это не всегда осуществимо;
   
2. 
   можно заменить маломощный насос на более мощный;
   
3. 
   вместо одного насоса можно использовать несколько насосов, например, два.
   

Если необходимо увеличить объемную подачу, то насосы включаются параллельно; при необходимости повышения напора насосы соединяют последовательно.

При работе 2-ух насосов на данную сеть их можно включить или параллельно, или последовательно. Если нужно увеличить производительность, насосы соединяют параллельно, если нужно повысить напор, насосы включают последовательно.

Рис.38. Параллельное соединение

Рис.39. Последовательное соединение

При параллельном включении суммарная характеристика (кривая 2) строится удвоением производительностей при одинаковых напорах, а при последовательном включении – удвоением напоров при одинаковых производительностях.

При параллельном соединении , если характеристика сети пологая; при последовательном соединении , если характеристика сети крутая.