Файл: Соколов Ю.Н. Основы единой теории лопастных машин (насосов, вентиляторов, воздуходувок) [учеб. пособие для студентов втузов].pdf

Скачать файл (7,48Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 27.06.2024

Просмотров: 96

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

нормальными значениями соответствующих величин пуо или ns0 . Это обеспечит работу машины при заданных условиях на режиме, близком к оптимальному. Если же этим пренебречь, вероятна работа выбранного типа

машины

при

заданных

условиях

на режиме,

далеком

от отптимального т. е. с пониженным

ее к. п. д.

Для

ориентации

приводим

средние

числовые зна

чения пуо

и ns0

для современных

типов

насосов

вен

тиляторов.

/ г м

н а с о с о в :

многоступенчатые центробежные

(на все

ступени)

_ .

< 4 0 ;

центробежные

тихоходного

типа .

40—

80;

центробежные

нормального

типа .

80—

150;

центробежные — быстроходные

150— 300;

диагональные

300— 600;

осевые

600— 1200.

п v o в е н т и л я т о р о в:

одноступенчатые

центробежные

30--

80;

с меридиональным

ускорением

(с

коле

сом диагонального

типа)

. . .

75--

82;

двухступенчатые

осевые

встречного

вращения

65--

80;

одноступенчатые

осевые

. .

95--130;

Д л я в о з д у х о д у в о к ,

как

правило,

пу0 < 40.

Необходимо

отметить,

что высокая

быстроходность

типа лопастной машины (по величинам пуо

или

nso,

отнюдь

не

означает,

что действительное число ее обо

ротов должно

быть

большим.

Наоборот,

при

необхо

димости иметь большие Д/7 при

малых

Q даже

самые

тихоходные

типы

машин

могут

работать

большим

действительным

числом

оборотов, как

это

следует

из

уравнений,

определяющих

пу

или ns. Когда же

машина

должна

развивать

весьма

большие

при малых

Д/?

и наиболее быстроходный тип может

оказаться'

недо

статочно быстроходным,

что вынуждает иметь

умерен-

н ые действительные

числа

оборотов.

Понятие об удельной быстроходности типа

лопаст

ной машины объясняет и то практически

важное

об

стоятельство,

что

при

небольшой

производительности.;

приходится

прибегать

многоступенчатым

машинамі

при меньших

Д/7, чем в

крупных

машинах. При нре--

дельно малой величине пуо или ns0 одноступенчатой машины и при практически осуществимом максималь ном значении действительного числа ее оборотов мак симально достигаемая величина _/> будет тем мень ше, чем меньше Q, как это определяют соответствую щие зависимости.

§ IV—8. Безразмерные параметры и характеристики лопастных машин

Понятие		об		однотипных		или	подобных		лопастных
машинах	и	соответствующие				законы		подобия		делают
целесообразным				вместо размерных				величин		Ар	н]м2
{кгсім2)	и	Q	мг]сек {л]сек, м3/мин и т. п.),						определяю
щих условия			работы		машины,		оперировать		соответст
вующими	им безразмерными					параметрами:
к о э ф ф и ц и е н т о м					д а в л е н и я			(или напора)
				• 7 / = і Ц ;						(IV—17)
к о э ф ф и ц и е н т о м					р а с х о д а
				Q = - £ - .						( I V ~ 1 8 )
					Fu
На основе			законов		подобия		при	допущении		о	неза

висимости гидравлического к.п.д. от размеров машины,

согласно уравнениям (IV —\1)	и (IV—18),	следует,	что:
а) эти безразмерные величины при сходственных ре
жимах работы должны быть	численно	равными	для

всех однотипных (геометрически подобных) машин дан ной группы, вне зависимости от действительных их раз меров;

б) при работе же каждой из таких машин на пере менных режимах, но с неизменным числом оборотов, когда и и = const безразмерные величины Н п Q, по их определению (IV—17) и (IV—18) будут изменяться пропорционально действительным Ар и Q соответственно.

Безразмерные величины Н и Q, таким образом, ста новятся у н и в е р с а л ь н ы м и параметрами, определя-

Рис. IV—9

ющими возможности всей группы однотипных машин при работе каждой из них на конкретном и на всех дру

гих режимах ее	эксплуатации.
Практически	это	определяется	соответствующими
б е з р а з м е р н ы м и		х а р а к т е р и с т и к а м и однотип-
ныхмашин — их характеристиками			в виде зависимостей

Я (Q) в отличие от обычных или индивидуальных харак теристик Ар (Q). На рис. IV—9 а и б схемы таких харак теристик сопоставляются.

Основным преимуществом безразмерной характери стики следует считать ее универсальность л о ) , т. е. при годность для всех подобных машин данного типа. Мож

но считать, что это обеспечено	подбором	такого		масшта
ба построения характеристик	каждой	из		подобных
машин, который в соответствии с (IV—17)			и	(IV—18)
обеспечивает «наложение» одной на другую.
На безразмерные характеристики обычно			наносят и

зависимость т] (Q). При допущении о независимости от размеров подобной машины ее полного к.п.д. г\, орди наты кривых т) (Q) и т| (Q) на сходственных режимах будут, очевидно, одинаковыми. Сходственным режимам всех однотипных машин будут соответствовать и сходст венные точки индивидуальных и безразмерных характе ристик, например, точки О, соответствующие оптималь

ным режимам.					_
При определении		безразмерных		параметров	Я и	Q,
как и при	переходе	от индивидуальной характеристики
какой-либо	машины к безразмерной — универсальной,					за
скорость и	в уравнениях		(IV—17)	и (IV—18)	принци

пиально можно принимать любую характерную скорость в любых сходственных точках потоков, протекающих

через подобные машины. То же относится и к характер
ной площади F, за которую можно принимать произве
дение любых двух сходственных линейных размеров.
Принято, однако, как правило, за характерную	скорость
и принимать окружную скорость на наружном	радиусе

рабочего колеса и/?, а за	характерную площадь — F =
= nR2 — площадь круга	того же радиуса.

*°) Следует учитывать, что «универсальной» характеристикой лопастной машины иногда называют и совокупность характеристик при разных числах оборотов или при разных установках регулирую щего направляющего аппарата.

П р а к т и ч е с к о е п р и м е и е и и е безразмерных характеристик лопастных машин определяется возмож ностью обобщения результатов исследований их моде лей и весьма простого расчета основных размеров кон

кретной

машины, базирующегося

па наличии безразмер

ной

характеристики

серии машин

выбранного типа.

П р и о б р а б о т к е р е з у л ь т а т о в

м о д е л ь н ы х

и с п ы т а н и й ,

получив

характеристику

модели

виде

зависимости

д р и (QM )i

координаты отдельных точек

кри

вой

пересчитывают

по

(IV—17)

(IV —18)

на

соответ

ствующие им

безразмерные коэффициенты

И и Q,

ис

пользуя

известные

размеры

модели

определяя

по

ним

иы

и F„. По ряду

полученных так спаренных

зна

чений-

Я и

строится

кривая Н(Q)

безразмерной

ха

рактеристики. Для

построения

кривой Yj (Q), в

предпо

ложении

независимости ч] от

размеров

машины,

до

статочно

лишь

снять с кривой vj(QM )

соответствующие

отдельным

значения

i\ и для

каждого

подсчи

тать

Q =

-О*- .

Полученные

зависимости

Н (Q)

т) (Q)

определяют

безразмерную

характеристику всей серии машин одно

типных,

с моделью

данного типа — «модельную»

их

без

размерную

характеристику.

Д л я р а с ч е т а о с н о в н ы х р а з м е р о в м а ш и -

и ы,

удовлетворяющих

заданным Ар,

Q и л, при

извест

ной

плотности

жидкости

или

газа

р прежде' всего необ

ходимо отыскать «образцовую» безразмерную характе ристику, т. е., по-существу, выбрать наиболее подходя щий тип машины. Это выполняется с помощью оценки