Відповіді на екзаменаційні питання № 1-88 дисципліни "Гідродинамічні машини і передачі" (Основне рівняння лопатевих гідромашин. Режими роботи гідродинамічної передачі), страница 11

Для центробежных насосов при нулевой подаче мощность имеет минимальное значение и составляет ; для осевых насосов, напротив, максимума мощность достигает при    - . Для уменьшения пусковых моментов  на электродвигателе запуск в работу центробежного насоса целесообразно проводить при закрытой задвижке на напорном трубопроводе, а осевого насоса - при открытой.

Для характеристики формы проточной части насосов в соответствии с заданными параметрами, а также для сравнения между собой насосов разных типов используют понятие о коэффициенте быстроходности, который численно ровный частоте вращения   (об/хв) рабочего колеса насоса данной масштабной серии, которая развивает напор 1 м при подаче 0,075 :

 Б.В.Овсянниковим установлено на основе анализа относительного движения жидкости, что энергия жидкости передается коріолісовими силами инерции () и циркуляционными силами (), какие возникают при обтекание лопастей колеса в относительном движении                        , где  колові составляющие относительной скорости на входе и выходе колеса.

На отличие от центробежного колеса в осевом колесе энергия передается жидкости только циркуляционными силами: из формулы (14) получим () 

В осевом колесе, как выходит из формулы (15), передача энергии возможна только при дифузорній течении (). Еслито энергия жидкости не передается (). В центробежном колесе при  энергия жидкости будет передаваться коріолісовими силами. Кориолисови силы передают энергию и при конфузорній течении в центробежном колесе ,

23.

24.

25. Кінематика потоку рідини в відцентровому насосі

Розглянемо рух рідини у лопатевому колесі (рис. 2).

Рис. 2. Схема розподілу відносних швидкостей в каналі лопатевого колеса:     а – за нескінченної кількості лопатей; б – за скінченною кількістю лопатей

При передачі енергії від колеса потоку тиск     у  деякій  точці на робочій поверхні лопаті більше, ніж тиск  у точці, яка розташована з протилежної сторони лопаті. Із рівняння енергії у відносному русі при   отримаємо , тобто епюра швидкостей у каналі є нерівномірною. Останнє твердить про наявність циркуляції швидкості по контуру лопаті. Циркуляція швидкості навкруги лопатевого колеса

,                                     (7)

де - циркуляція швидкості по контуру лопаті;

- кількість лопатей лопатевого колеса.Теоретичний напір колеса       .                                                   (8)

Із виразу (8) виходить, що фізичною причиною створення напору колесом є під’ємна сила, яка виникає на лопатях внаслідок наявності навкруги них циркуляції швидкості.

Як правило, колеса проектують на основі струминної теорії Ейлера, яка припускає схему колеса з нескінченною кількістю нескінченно тонких лопатей. У цьому випадку відстань між сусідніми лопатями і відповідно різниця швидкостей по обидві сторони лопаті прямує до нуля, а течія у всій області лопатевого колеса стає осесиметричною.

Така схема дозволяє знайти у будь-якій точці лопаті величини осереднених швидкостей потоку і їх проекцій, а отож, і напір колеса, при цьому напрямок відносної швидкості визначається за дотичною до профілю. Однак напір колеса , який розраховано за схемою нескінченної кількості лопатей, не збігається з теоретичним напором , тому що у дійсності має місце відхилення осередненого потоку від напрямку лопаті на виході із колеса. Указану різницю ураховують поправками на скінченну кількість лопатей :

.                                     

Величина поправок залежить від коефіцієнта швидкохідності і геометричних параметрів колеса. З урахуванням того, що, як правило, у насосах , маємо

.                                     На рис. 3 наведено для порівняння трикутники швидкостей на виході із колеса з нескінченною і скінченною кількістю лопатей. Як видно, збільшення  викликає зростання , а отож, і .

Рис. 3. Трикутники швидкостей на виході із лопатевого колеса: за нескінченною (штрихована лінія) і скінченною (суцільна лінія) кількістю лопатей