Тема 1: Крильчасті насоси План

1.1. Загальні відомості про гідромашини.

1.2. Основи теорії крильчастих насосів і їх властивості.

1.3. Теорія подібності крильчастих насосів.

1.4. Вихрові та струминні насоси.

Література

1. Концур І.Ф., Лівак І.Д. Гідромашини і компресори. Конспект лекцій. – Івано-Франківськ: Факел, 2004. – 133 с.

2. Романюк О.М., Вербицький Г.П., Колотило М.І., Колотило В.Д. Гідравлічні і аеродинамічні машини. Підручник. – Кіровоград: 1997. – 176 с.

1.1 Загальні відомості про гідромашини

1.1.1 Насоси і гідродвигуни

Насосами називаються гідравлічні машини, призначені для створення потоку рідкого середовища. Цей потік утворюється в результаті силового впливу витискуючого тіла на рідину в робочій камері насосу. Одержуючи механічну енергію від двигуна, насос перетворює її на енергію переміщуваного середовища. За характером силового впливу насоси розділяють на об’ємні й динамічні.

Гідравлічні двигуни, перетворюють механічну енергію рідини в механічну енергію руху яких-небудь робочих органів або в електричну енергію за допомогою електрогенератора. Гідравлічні двигуни як і насоси, підрозділяють на машини динамічної й об’ємної дії. Вони мають широке застосування в різних областях техніки: у гідроенергетиці (гідравлічні турбіни), у нафтодобуванні й гірничодобувній галузі (бурові пристрої, оснащені турбобурами), на транспорті (гідроциліндри й гідромотори) тощо.

1.1.2 Класифікація насосів

За видом підведенної енергії насоси можна поділити на теплові, електричні та механічні.

В теплових насосах використовується явище теплового розширення самої перекачуваної рідини, або елементів насоса. Ці елементи можуть бути твердими, рідкими або газоподібними. До теплових можна віднести термосифонні системи опалення, насоси Гемфрі та ін.

До електричних відносять три види насосів: 1 – електро-гідродинамічні (електромагнітні), які діють на принципі взаємодії струму, підведеного до електропровідної перекачуваної рідини, і магнітного поля, через яке ця рідина протікає; 2 – електроіскрові в яких енергія передається рідині в результаті локального випарювання і різкого збільшення об’єму рідини в зоні електророзряду; 3 – магнітострикційні – в яких використовується властивість деяких рідин змінювати свій об’єм під дією електромагнітного поля (ця властивість називається магнітострикцією).

Механічні насоси перетворюють механічну енергію твердого, рідкого або газоподібного тіла в механічну енергію рідини. Це найбільш поширена група насосів. В системах водопостачання та каналізації використовуються майже виключно механічні насоси. Тому надалі в курсі лекцій будуть розглядатися насоси тільки цієї групи. Механічні насоси дуже різноманітні. До них належать відцентрові, осьові (пропелерні), поршневі, струминні, вібраційні і багато інших.

1.1.3 Принцип дії динамічних і об’ємних насосів

У динамічному насосі рідке середовище переміщується під силовою дією на нього в камері, яка постійно з’єднана із входом і виходом насоса. Динамічні насоси бувають лопаткові, відцентрові, осьові, вихрові та ін. Динамічні насоси мають дві ознаки:

1) з конструктивної точки зору переміщення потоку відбувається в результаті силової взаємодії лопатей з потоком в камері, яка постійно з’єднана з входом та виходом машини;

2) з енергетичної точки зору – потік середовища отримує від лопатей частково потенціальну і частково кінетичну енергію (приблизно 60...70 % потенціальної і відповідно 40...30 % кінетичної енергії).

В об’ємному насосі рідке середовище переміщується за рахунок періодичної зміни об’єму камери, яка поперемінно сполучається зі входом і виходом насоса. Об’ємні насоси бувають зворотно-поступальні (поршневі), плунжерні, роторні, шестеренні, гвинтові тощо. Такі насоси застосовують там, де потрібні великі тиски при відносно малих подачах. Наприклад, для живлення парових котлів, у системах мащення та регулювання турбогенераторів, теплових двигунів і т.д. Об’ємні насоси мають такі ознаки:

1) з конструктивної точки зору вони мають два елементи – витискувач і замкнену порожнину. Періодично змінюється об’єм робочої камери, яка поперемінно з’єднується з входом та виходом машини;

2) з енергетичної точки зору – в цих машинах потік середовища отримує до 98% потенціальної енергії.