Файл: Стесин С.П. Гидродинамические передачи учебник.pdf

§ 5. КЛАССИФИКАЦИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОТЕРЬ

Передача энергии с ведущего вала на ведомый в гидродина­ мической передаче сопровождается потерями энергии на преодоле­ ние различных сопротивлений. Потери в гидродинамической пере­

гии или напора. Вязкость рабочей жидкости вызывает изменение

теризуется величиной гидравлических потерь или гидравличе­ ским к. п. д.

Рассмотрим основные виды гидравлических потерь, встречаю­ щихся в гидродинамических передачах.

а) Потери на трение в относительном движении могут быть определены по формуле для потерь напора по длине трубопровода:

вканале;

Хт р — коэффициент потерь на трение.

Коэффициент ктр определяется по формулам и графикам, при­ меняемым для расчета круглых труб, с последующим уточнением расчета для условий протекания жидкости в гидропередачах. В общем случае коэффициент Ктр есть функция от числа Re и отно­ сительной шероховатости стенок канала. Для круглых труб с естественной шероховатостью коэффициент А,тр может быть

о.ощ

0.035І-Н

20

3,7 раза [10]. Это объясняется изменением формы поперечного сечения по длине канала; неравномерностью распределения скоро­ стей w по поперечному сечению; кривизной межлопаточных кана­ лов; влиянием вращения каналов относительно оси колес.

б) Потери, зависящие от угла атаки. При натекании потока на лопатки рабочего колеса в общем случае направление потока не соответствует направлению лопатки на входе, т. е. натекание происходит с некоторым углом атаки Д р у д (см. рис. 13). При боль­ ших углах атаки происходит отрыв потока от лопатки и обра­ зуются вихревые зоны. Это ведет к потерям энергии на вихреобразование и трение при сужении потока вследствие уменьшения

Ща>0 uf

Рис. 13. Натекание потока на входной элемент лопатки (индек­ сом * обозначены величины при натекании без угла атаки)

проходных сечений за счет вихревых зон. Различают положитель­ ный и отрицательный углы атаки ЛРУ Д . За положительный при­ нимаем угол, образующийся при натекании потока на лицевую сторону, а за отрицательный — при натекании потока на тыльную сторону лопатки.

Потери напора зависят как от расхода жидкости, так и от величины и знака угла атаки ДРУ д :

21

в) Потери на внезапное сужение и внезапное расширение

имеют место при входе в межлопаточные каналы и при выходе из них в безлопаточное пространство. Эти потери определяются по

отрыве потока от стенок расширяющегося канала и определяются по формулам для расширяющегося трубопровода

и(рт нач — ст кон)2

"диф Фдиф 2g '

где коэффициент фд и ф определяется по следующим зависимостям при углах расширения диффузора а д и ф до 25° 19]:

Гидравлические потери при расчете определяются по приведен­ ным выше формулам для всех рабочих колес и всех участков без­ лопаточного пространства, а затем суммируются.

Объемные потери. В качестве объемных потерь рассматри­ ваются внутренние утечки, т. е. перетекание жидкости через уплотнения из области более высокого давления в область более низкого. Объемные потери оцениваются величиной расхода утечек A Q = Q H — QT> н а которую расход турбины меньше расхода на-

22