Глава 27.1 Влияние геометрических размеров и физических свойств рабочей жидкости на характеристики насосов

Относительный эксцентриситет е = е/r₂ оказывает значительное влияние на характеристики насоса. При уменьшении относитель­ного эксцентриситета (е < 0,153 для случая, рассматриваемого на рис. 122) удельная мощность увеличивается за счет уменьшения быстроты действия, так как возрастает погружение а лопаток в кольцо в сечении II—II (см. рис. 109). При этом необходимо отметить, что при уменьшении относительного эксцентриситета уменьшается и эффективная мощность, так как при снижении быстроты действия уменьшается мощность N_сж, затрачиваемая на сжатие. Но так как гидродинамические потери при уменьше­нии е остаются практически без изменения, эффективная мощность уменьшается значительно медленнее, чем снижается быстрота действия, что приводит к увеличению удельной мощности.

При увеличении относительного эксцентриситета (е >0,153) удельная мощность растет также за счет уменьшения быстроты действия. Однако в этом случае быстрота действия уменьшается вследствие выхода лопаток рабочего колеса из жидкостного кольца. При очень больших относительных эксцентриситетах быстрота действия насоса может стать равной нулю, так как окно нагнетания соединится с окном всасывания, если при угле ф_сж—ф₁ ни одна из лопаток не войдет в кольцо. Мощность N_сж сжатия при этом также уменьшается в результате уменьшения быстроты действия, однако мощность, затрачиваемая на перемещение жид­костного кольца, увеличивается вследствие затрат мощности на удар при входе лопаток в кольцо. В результате этого возрастает удельная мощность.

Из приведенного анализа следует, что должно быть оптималь­ное значение относительного эксцентриситета, при котором удель­ная мощность будет минимальной. Это будет тогда, когда глу­бина а погружения лопаток в жидкостное кольцо и отход dжид­костного кольца от ступицы равны нулю. Однако при проектиро­вании насоса стремятся обеспечить гарантированное погружение лопаток в кольцо:

а = (0,01 / 0,015) г₂.

В предварительных расчетах относительный эксцентриситет задают в пределах 0,145 ... 0,125, а затем е рассчитывают из усло­вия соблюдения гарантированной глубины погружения лопаток в жидкостное кольцо.

Относительный зазор  выбирают на основе экспери­ментальных данных в пределах 0,011 ... 0,03. При уменьшении относительного зазора возрастают гидравлические потери в за­зоре между корпусом и ротором. Увеличение относительного зазора при неизменном относительном эксцентриситете может привести к выходу лопаток из жидкостного кольца (см. формулу 4.4) и, как следствие, к уменьшению быстроты действия насоса.