Если обозначим через l(Н) и l(М) похожие линейные размеры натурной (индекс “н”) и модельной (индекс “м”) машины или передачи, то условием геометрического подобия будет выражение:
где 
– коефіцієнт моделювання, який
має назву масштаб моделювання або масштаб довжини.
Геометрично подібні насоси складають масштабну серію.
Кінематична подібність передбачає подібність планів (трикутників) швидкостей у схожих точках, зокрема на вході (індекс “1”) і на виході (індекс “2”) лопатевих коліс. Для натури і моделі можна записати
(2)
де
– масштаб швидкостей; V,
W, 
та ω – абсолютна,
відносна, колова (переносна) та кутова швидкості; 
– меридіональна складова абсолютної швидкості; n
– частота обертання.
Для
гідропередач частоти обертання валів насосів (
) і турбін (
) також пропорційні 
, що означає рівність передатних відношень для
подібних режимів, іН = іМ . Такі режими називають ізогональними.
При
застосуванні теорії подібності можуть бути використані безрозмірні величини,
такі, як безрозмірна довжина 
або безрозмірна швидкість:
і 
(4)
За неусталеного руху умову (2) буде виконано у схожі моменти часу tН і tМ , які визначають за рівнянням
(5)
де Т – характерний проміжок часу.
Звідки
(6)
і, отже, у схожі моменти часу безрозмірний час для натури і моделі буде однаковим
або 
(7)
Для
виконання динамічної подібності використовують гідродинамічні критерії.
Визначальними при русі рідини у лопатевих гідромашинах і передачах є сили
в’язкості. Тому динамічна подібність потоків вимагає рівності чисел Рейнольдса 
. При збільшенні числа Re у
натурі і моделі (Re >
)
настає автомодельність, за якої гідравлічні втрати не залежать від в’язкості. У
цьому випадку для подібності натури і моделі достатньо виконання тільки перших
двох умов – геометричної і кінематичної подібностей.
Взагалі умови динамічної подібності можна отримати із розгляду рівнянь руху в’язкої нестислої рідини у безрозмірному вигляді. У безрозмірне рівняння руху входять безрозмірні комплекси – критерії подібності, які називають числами Рейнольдса, Ейлера, Фруда і Струхаля,
; 
; 
; 
;
де
V, L, p, T – характерні для даного руху швидкість, довжина, тиск і
час; 
–
коефіцієнт кінематичної в’язкості; ρ – густина; g – прискорення
вільного падіння.
17. Втрати енергії у гідродинамічних передачах
Механические потери. Механические потери обусловлены трением в подшипниках и уплотнениях на валах и трением внешней поверхности лопастных колес о жидкость (дисковое трение). Потери на дисковое трение относят к внутренним механическим потерям. К внешним - потери на трение в уплотнениях и подшипниках насоса
Через лопастное колесо насоса перемещается за секунду жидкость объемом или весом . Поэтому, гидравлическая мощность насоса, то есть мощность, которая передается жидкости в колесе
. (3)
Величина механических потерь энергии оценивается механическим КПД, который является ровным отношению гидравлической мощности, которая осталась после преодоления механических сопротивлений, к мощности, что потребляемый насосом
.
(4)
Внутренние потери являются наибольшими среди механических и составляют 98 - 99%.
Проф. Ломакиним А.А. предложенная формула для определения КПД, который учитывает дисковые потери в насосе:
,
(5)
Объемные потери оценивают объемным КПД, ровным отношению мощности, которая осталась за вычетом мощности, которая потрачена на объемные потери, к гидравлической мощности (рис. 1):
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.