Глава 26.4 Равенство приведенного расхода

Выпускаемые в СССР ЖКВН имеют сходную конструкцию рабочего колеса и одинаковую схему подвода и отвода газа. Это позволяет использовать для расчета мощности в рабочем колесе насоса метод, разработанный в теории гидромашин, в основе которого лежат условия подобия и принципы моделирования, базирующиеся на теории подобия гидромеханических процессов в потоке жидкости в лопаточном пространстве. Наиболее полно процессы в рабочем колесе описываются механическим подобием, основными условиями выполнения которого являются геометри­ческое и динамическое подобия.

Динамическое подобие подразумевает соблюдение равенства критериев Эйлера (Ей), Струхаля (St), Фруда (Fr) и Рейнольдса(Re) для модельной и действительной машин. Однако при работе этого насоса добиться одновременно равенства всех этих крите­риев практически невозможно, поэтому на практике, как правило, выполняется частичное динамическое подобие потоков. Как пока­зывают исследования, для потоков в лопаточном пространстве насоса следует обеспечивать равенство критериев Еu иSt.

Для того чтобы характеризовать машины разных размеров, работающие при различных напорах, а также сравнить машины с различной формой проточной части, в теории гидромашин модель и натурную машину сравнивают с условной моделью. В качестве условной принята модель, имеющая диаметр рабочего колеса = 1 м и работающая при напоре Н_т = 1 м. Параметры такой условной модели называют приведенными.

Из формул механического подобия определяют приведенный расход Q' (м³/с) и приведенную частоту вращения п' (с^-1) для ко­леса насоса:

Равенство приведенного расхода модели и натурной машины соответствует подобию по критерию Еu, а равенство приведенной частоты вращения — подобию по критериям Еu и St. В действи­тельности эти условия не выполняются вследствие разности отно­сительных зазоров, шероховатостей и наличия масштабного фак­тора. Но приведенные величины широко используют вследствие незначительного различия в КПД между моделью и натурной машиной.

Таким образом, экспериментальными значениями КПД, полу­ченными при различных расходах и частоте вращения, можно вос­пользоваться при расчете вновь проектируемых и оценки выпу­скаемых машин.