Глава 27.5 Зависимость удельной мощности насоса

Теоретическая мощность, затрачиваемая на вращение жидкост­ного кольца, зависит от u³₂, в то время как мощность сжатия прямо пропорциональна скорости и₂. Экспериментально полученная за­висимость эффективной мощности от скорости и₂представлена на рис. 130, б. Зависимость удельной мощности от скорости и₂ имеет минимум. Значения оптимальной скорости и₂(скорости и₂. при которой удельная мощность минимальна) зависят от режима работы насоса и вязкости рабочей жидкости. Зависи­мость удельной мощности J3BH-12 от скорости и₂ для различных давлений всасывания при использовании в качестве рабочей жид­кости воды представлена на рис. 131, а. Оптимальные значения окружной скорости лежат в интервале 12 ... 16 м/с, при этом меньшие значения скоростей относятся к большим значениям давлений всасывания. При увеличении вязкости рабочей жидкости оптимальное значение скорости увеличивается. Так, для режима т = p_H\p = 3,7 оптимальное значение скорости увеличивается от 13,5 м/с при работе на жидкости вязкостью 1 • 10^-3 Па-с до 15,5 м/с при работе на жидкости вязкостью 80 •10^-3 Па-с (рис. 131, б).

Плотность и вязкость жидкости значительно влияют на харак­теристики насоса.

Мощность, затрачиваемая на вращение жидкостного кольца, прямо пропорциональна плотности рабочей жидкости, в то время как мощность, затрачиваемая на сжатие газа, не зависит от плот­ности жидкости. Быстрота действия насоса возрастает пропорцио­нально плотности рабочей жидкости. Рост быстроты действия опережает увеличение мощности, что приводит к незначительному увеличению КПД насоса (рис. 132).

Применение рабочих жидкостей с вязкостью большей, чем вязкость воды, приводит к уменьшению быстроты действия вслед­ствие уменьшения коэффициента k₂ (см. рис. 130, а), увеличению мощности, затрачиваемой на вращение кольца, а следовательно, и эффективной мощности (см. рис. 130, б), в результате чего резко возрастает удельная мощность (см. рис. 131, б) насоса.

Для снижения влияния вязкости на удельную мощность насоса необходимо: выходные углы B₂ лопаток колеса уменьшать от 150° при использовании в качестве рабочей жидкости воды до 135° при использовании в качестве рабочей жидкости масла (вяз­костью 37,8-10^-3 Па-с); относительный эксцентриситет прини­мать таким, чтобы глубина погружения лопаток в жидкостное кольцо не превышала 2 ... 7 мм; окружную скорость u₂ на периферии рабочего колеса увеличивать с 12 ... 14 м/с на воде до 15 ... 20 м/с на рабочих жидкостях вязкостью 80*10^-3 Па-с.

Температура рабочей жидкости на входе Т_{ж. вх} (К) значи­тельно влияет на быстроту действия насоса, поэтому ее следует приводить к быстроте действия S₂₈₈ (м³/с) при температуре воды 288 К (15 °С): S₂₈₈ ⁼ S/k_T, где k_т — коэффициент, определяе­мый по графику в зависимости от температуры Т_{ж. вх} воды и дав­ления всасывания (рис. 133).