Задача № 14

В табличном виде д ана характеристика центробежного насоса с рабочим колесом D₂ =200 мм , для частоты вращения n=3000 об/мин.

Построить характеристику насоса подобного данному, с рабочим колесом диаметром D₂=300 мм, для частоты вращения n=1500 об/мин.

Таблица

Напорная характеристика центробежного насоса

Q, л/сек	0	2	4	6	8	10	12
H , м	19,1	20.5	20,8	20.4	18.8	15.8	10

ЗАДАЧА № 15

Насос развивает напор H=40 м, при подаче Q= 0,02 м³/сек. Определить, как изменятся параметры насоса, если частота вращения возрастет в два раза.

Подобрать двигатель для этой частоты вращения, если известно, что первоначальная частота вращения рабочего колеса составляет n=1000 об/мин. К.П.Д. насоса =0,8, плотность рабочей жидкости

=1000 кг/ м

ЗАДАЧА № 16

Изобразить схематично меридиональные сечения проточной части трех лопастных насосов имеющих следующие параметры:

1. n=2000 об/мин, Q= 0,04 м /сек, H=50 м

2. n=3000 об/мин, Q= 0,01 м /сек, H=3 м

3. n=6000 об/мин, Q= 0,01 м /сек, H=3 м

ЗАДАЧА № 17

Центробежный насос с рабочим колесом диаметром D=250 мм при частоте вращения n=1800 об/мин развивает напор H=12м и его подача Q=6,4 л/сек.

Требуется определить частоту вращения n и диаметр колеса

насоса, подобного данному, который при подобном режиме работы разовьет напор H=18 м, и его подача будет составлять Q=10 л/сек

ЗАДАЧА № 18

Центробежный насос, характеристика которого задана в виде графиков ; работает на кольцевой трубопровод. При частоте вращения рабочего колеса n=1400 об/мин развивает напор H=7,8 м и подачу Q=3,5*10^-3 м³/с. Определить частоту вращения , которую необходимо сообщить рабочему колесу насоса, для того чтобы при увеличении суммарного сопротивления трубопровода в два раза подача насоса осталась неизменной. Чему при этом будут равны КПД насоса и потребляемая мощность. Потери в трубопроводе считать пропорциональными квадрату расхода.

3. Кавитация в насосах

Кавитацией называется нарушение сплошности потока жидкости, обусловленное появлением в ней пузырьков или полостей, заполненных паром или газом. Кавитация возникает при понижении давления, в результате чего жидкость закипает или из нее выделяется растворенный газ. В потоке жидкости такое падение давления происходит обычно в области повышенных скоростей. Полости или пузырьки , заполненные паром, увлекаются потоком в область повышенного давления. Здесь пар конденсируется и полости, заполненные паром, замыкаются. Последствием кавитации являются следующие основные явления: эрозия материалов стенок канала; звуковые явления (шум, треск, удары); Уменьшение подачи, напора, мощности и КПД лопастного насоса.

В лопастном насосе кавитация возникает на лопатке рабочего колеса вблизи ее входной кромки. Давление здесь значительно ниже давления во входном патрубке насоса вследствие местного возрастания скорости при натекании на лопатку и из-за гидравлических потерь в подводе.

Для оценки кавитационных явлений в насосе принимают параметры потока на входе в насос. Давление на входе в насос можно определить по следующей формуле:

( 3.1)

где, -атмосферное давление, -давление на входе в насос, -высота всасывания, -скорость на входе в насос, -потери во всасывающей магистрали. При достаточно большой высоте всасывания, больших скорости и потерях во всасывающей магистрали, низком атмосферном давлении или низком давлении в расходном баке, давление на входе в насос становится настолько малым , что на передних кромках лопаток давление становится меньше давления насыщенных паров жидкости и начинается кавитация. Превышение полного напора жидкости во входном патрубке насоса над давлением ее насыщенного пара называется кавитационным запасом. Кавитационный запас вычисляется по следующей формуле:

( 3.2)

где -давление насыщенных паров жидкости.

Кавитационный запас, при котором происходит кавитация, называется критическим. Для расчетов используют величину допустимого кавитационного запаса

=(1,1-1,3) (3.3)

Максимально допустимая для данной насосной установки высота всасывания определяется по следующей формуле:

(3.4)

Для исключения работы насоса в режиме недопустимо сильной кавитации осуществляют контроль по показанию вакуумметра установленного на входном патрубке . Такое показание вакуумметра или вакуумметрическая высота всасывания расчитывается по формуле:

(3.5)

где - барометрическое давление.

Давление насыщенных паров для воды в зависимости от температуры приведено в таблице:

Т а б л и ц а

Давление насыщенных паров воды при различных температурах

t, 0С	0	5	10	20	25	30	40	50	60	100
, МПа	0,0006	0,0009	0,0012	0,0024	0,0032	0,0043	0,0075	0,0126	0,0202	0,0317

Кавитационный коэффициент быстроходности вычисляетс по формуле:

(3.6)