8. Безразмерные характеристики нагнетателей.

Рассмотренные характеристики строятся в размерных координатах (различных) и определяют рабочие параметры только одного (рассмотренного) нагнетателя, т.е. являются индивидуальными. Существуют безразмерные (относительные) характеристики, применяемые для серии геометрически подобных нагнетателей [6].

Например: безразмерные параметры вентиляторов (предложены ЦАГИ) (изменение Р незначительно). Объемный расход ; . Из кинематического и динамического подобия имеем:

; тогда:

Заменяем ; , имеем:

, для V_в получим:

(25)

т.е.

– это безразмерная подача (коэффициент подачи). Вид безразмерной характеристики для вентиляторов приведен на рис. 11.

Рис.11. Безразмерные характеристики нагнетателей

То есть для любого качества динамики подобных нагнетателей сохраняются условия:

- коэффициент подачи.

Из уравнения Эйлера

- коэффициент напора;

- коэффициент давления;

- коэффициент мощности;

η - это относительная величина сама по себе.

9. Универсальная характеристика нагнетателя

Эта характеристика получается нанесением на характеристику нагнетателя при переменной частоте вращения точек с одинаковым значениям к.п.д . (рис. 12).

H_м

η=idem

n₃

n₁ n₂

V

Рис.12. Универсальная характеристика центробежного нагнетателя

10. Регулирование режимов работы нагнетателя

Регулирование режимов работы нагнетателей осуществляется при неизменной частоте вращения прикрытием дросселя – дросселированием (1) - изменением частоты вращения, применением поворотного направляющего аппарата на входе в рабочее колесо (рис. 13).

1. Дроссельное регулирование (n=idem)

Н (Р)

Н_Р2 2

ΔН _Р

Н_Р 1

Н_СТ

V_P V

Рис.13. Дроссельное регулирование режима работы нагнетателя

При работе насоса с постоянной частотой вращения имеем характеристику насоса и сети при постоянно открытом дросселе и рабочую точку 1 на пересечении характеристик напора нагнетателя и сети. В этом случае напор, развиваемый нагнетателем, равен напору сети. В точке устанавливается стационарный режим. С рабочими характеристиками H, N, V, η при закрытии дросселя сопротивление сети возрастает и ее характеристика смещается вверх, а рабочая точка перемещается в положение 2, определяя новые рабочие характеристики H₂, N₂, V₂, η₂. Этот способ регулирования возможен лишь при уменьшении подачи и в этом случае мощность насоса уменьшается, но одновременно повышается та часть энергии, которая расходуется на регулирование, что делает такой способ регулирования экономичным. Однако он широко применяется ввиду простоты. Теряемая мощность определяется уравнением (26).

При работе на жидкости дроссели устанавливаются на напорной трубе, т.к. при его установке на всасывающей трубе при дросселировании давление на входе в насос снижается, что приводит к возникновению кавитации и нарушению нормальной работы.

В нагнетателях газа дроссель можно располагать как на входном, так и на выходном патрубках.

Следует иметь ввиду, что подача нагнетателя при работе с n= idem может меняться не только при закрытии дросселя, но и при уменьшении давления в сети, напорной емкости или при изменении высоты всасывания.

Дроссельное регулирование не применяется, когда , т.е. когда при уменьшении подачи мощность возрастает, т.к. это приводит к значительным потерям энергии.