Экзаменационный билет № ___8_____
1. Поршневой насос: недостатки и достоинства.
Поршневой насос (плунжерный насос) — один из видов объёмных гидромашин, в котором вытеснителями являются один или несколько поршней (плунжеров), совершающих возвратно-поступательное движение.
Рис. 1. Конструктивная схема простейшего
К основным достоинствам поршневых насосов, прежде всего, необходимо отнести возможность пуска такого насоса в работу без залива его внутренней полости жидкостью, а также независимость напора в поршневых насосах от расходов жидкостей и возможность создания более сильных напоров при несущественных расходах. Неоспоримым преимуществом данного вида насоса является также и возможность спаривания таких насосов с двигателями любых видов. К недостаткам поршневых насосов относят следующие: 1. Неравномерная подача воды. 2. Довольно большие размеры и вес таких насосов и, как следствие, огромная цена. 3. Вместе с двигателем, а также передачей, данный вид насосов требует больших площадей для установки. 4. Наличие клапанов, которые достаточно быстро изнашиваются. 5. Возникающие сложности устройства установки данного насоса в целом. 6. Необходимость в устройстве больших и достаточно прочных фундаментов. На данный момент поршневые насосы были практически полностью вытеснены центробежными. Их, как правило, используют в качестве капитальных насосов для паровых котлов (а именно, для подпитки водой), а также в качестве резерва и при скважинном водоснабжении (в последнем случае используют поршневые штанговые насосы).
2. Возможные конфигурации лопастей в центробежном насосе: достоинства и недостатки.
3.3. Возможные конфигурации лопастей.
Векторы c2, u2 и w2 образуют треугольник скоростей ACO (рис. 3.3). Из треугольника скоростей видно, что длина отрезка AB = AO BO, причем AO = u2, BO = c2. Отсюда выразим
c2 = u2 AB.
В свою очередь, AB = BCctg2 = c2nctg2.
Таким образом, находим
c2cos2 = c2 = u2 c2nctg2.
С учетом этого выражения рабочая формула для давления насоса представляется в виде
t = u2(u2 c2nctg2). (3.3)
Из этой формулы видно, что на величину теоретического давления насоса существенно влияет угол выхода 2 потока из рабочего колеса. Если 2 < /2, то лопатки загнуты назад (рис. 3.4, а) к направлению вращения колеса. Давление насоса
t < u22.
Рис. 3.3.
При 2 = /2 (рис. 3.4, б) лопатки выбрасывают поток по направлению радиальной координаты, идущей от центра колеса. Тогда давление
t = u22,
и оно больше, чем в случае, когда лопатки загнуты назад.
Если 2 > /2 (рис. 3.4, в) лопатки загнуты вперед, и давление t становится еще больше:
t > u22.
а б в
Рис. 3.4.
С технической точки зрения все три варианта вполне осуществимы. Заманчивым представляется третий случай, когда можно получать наибольшие значения t. Однако практически целесообразным и экономически выгодным, как выяснится ниже, является насос с загнутыми назад лопатками.
3. Давление насоса задано в виде P = p0 + A1Q A2Q2. Известно, что максимум давления достигается при расходе Q = 0,75 м3/с. Чему равно отношение A2/A3?