Способ получения кавитационной характеристики лопастного насоса

Способ получения кавитационной характеристики лопастного насоса

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . %

«»769094 ! !

Союз Саеетских

Соииалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 26.06.78 (21) 2634312 25-06 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликованю 07.10.80. Бюллетень № 37 (51) М.Кл,з F 04 D 7/04

F 04 D 9/00

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и аткрытий (53) УДК 621.671 (088.8) (45) Дата опублвкования юписания 28.10.80

И. В, Щербатенко, А. С. Шапиро, В. П. Ханкнн н Л. П. Сапрыкина ! (72) Авторы изобретен,ия (71) Заявитель !-1 .Т с !! !! (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КАВИТАЦИОННОИ

ХАРАКТЕРИСТИКИ ЛОПАСТНОГО НАСОСА

Изобретение относится к тидродинамическим испытаниям лопастных наса!сов, а более конкретно — к кавитацион!ным испытаниям иа вяжнх жидкостях, и может найти применение в нефтяной и химической промышленностях, а также в авиационной и космической технике при определении критического кавитационного .запаса (всасывающей способности) осевых, центробежных и осеценгробежных насосов.:, 1Е Критический кавита!ционный запас насоса ЛЬ„Р определяется из частной кавитационнбй характеристики Н = f (A6), где

Н вЂ” напор, ЛЬ вЂ” кавитационный запас, которую получают в р!езультате кавитацион- 1е ного испытания .насоса. В качестве критического на частйой кавита ционной характерНсТККВ насоса принимается либо режим, соответствующий началу резкого падения нанора насоса (вгорой критический режим), либо близкий к нему режим кавитационного запирания рабочего колеса насоса, :Известен способ получения кавитационной характеристики лопастного насоса iTy- 25 тем его испытания при различных значе- ! виях вязкости перекачиваемой- жидкости и при постоянном значении угловой скорости а рабочего колеса насоса (1).,По результатам,испытания строится частная- кавита- Зс

/ ! ционная характеристика Н = f (Лй). Кавитационная характеристика насоса Лй,р ——

= f(Q) для ряда заданных значений

= const строится на основании частных кавитационных характеристик, полученныхпри различных значениях Q u v. .Недостатком известного способа является то, что для получения кавитационной характеристики насоса требуется проведение большого числа испытаний. Кроме того, известный способ является . весьма трудоемким, что обусловлено необходимостью поддержания в процессе испытания постоянного значения Q.

Целью .изобретения является снижение трудоемкости. Поставленная цель достигается тем, что на входе в насос устанавливают постоянное давление, соответствующее режиму кавитационного запирания рабочего колеса, и, соответственно каждому значению вязкости, измеряют производительность насоса.

:На фиг. 1 представлена принципиальная схема стенда для осуществления способа получения кавитациойтгой характеристики лопастного насоса; на !фиг. 2 — график характериствки, насоса и его внешней сети; на фиг. 3 — экспериментальная зависимость; на фиг. 4 — кавита!ц!ионйая ха!ракте-

769094;,.

3...., =: . -, .;..—;: Q. ристика насоса при различных значениях вязкости.

Стенд выполнен по разомкнутой схеме и содержит емкости 1 и 2 с сйстемами" надду ва, иопытываемый насос 8 с приводом (на чертеже не показан),. всасывающий 4и напорный 5 трубопроводы с кранами б — 9, а также смеситель 10. Стенд содержит манометры 1I1, датчик температуры 12, датчики расхода 18 и 14 и датчик числа оборотов вала (на чертеже не показан) испытываемого насоса 8. Емкость 1 частично заполнена глицерином (v = 10-4 м2/с), а емкость 2 дегазированной водой (v =

= 10-6 м /c) Испытания начийаЮт на дега зированной воде mpH закрытом кране б и открытом:кране 7, Заданное давление .на входе устанавЛивают и поддерживают ,постоянным в процессе испытания с помощью крана 8. При достижении режима каBHTBIIIHQHHono запирания рабочего колеса насоса 8 открывают кран б, обеСпечивая поступление глицерина из емкости .1 в смеситель 10. После смесителя на вход в насос 8 поступает водоглицериновая смесь, вязкость которОй в зависимости от соотношения расходов глицерина и воды может изменяться в диапазоне 10 — ((10 — 4 м /с.

Изменение расхода глицерина и воды обеспечивается путем регулировaíéÿ кранов 4 и 5, а также давления наддува емкостей i1 и 2.

Величина вязкости, плотность и давления насыщенных паров водоглицериновой смеси определяется расчетным путем по показаниям датчиков расхода 18 и 14, датчика температуры 12 и данным таблиц физических свойств воды и глицерина. Плотность водотлицериновой смеси на входе в насос может определяться и непосредственно, например, с помощью радиационного плотномера; ——

Способ получейия"иавитациойнои характеристики лопастного насоса осуществляется следующим образом.

При различных значвниях вязкости и при постоянном значении угловой скорости рабочето колеса устанавливают постоянное входное давление, соответст ющее режиму кавитационного запирания ра|бочего колеса и, соответственно каждому значению вязкости, измеряют производительность насоса.

Режим запир,ания (тачка 1 на фиг. 3) при минимальном заданном расходе воды

QI — — 1 —, получают либо путем"уменьшения сопротивления сетй при P„, = 12. 10ЗПа, либо при постоянном сопротййлении"сети за счет снижения входного давления до

Р„, = 12 ° 10 Па. Затем при PÄ, = const за счет образования вадоглицериновой смеси вязкость жидкости на входе в насос постоянко увеличиаают до мажсимально зам данного значения v = 6. li0 в результате"чего расход жидкости через. насос повышается до Q> =3,25 л/с. Этому процессу соответствует кривая 1 — 2 фиг. 3. После-дующие испытания насоса проводят анало- . гичным образом, Процессу изменения расхода жидкости Q с ростом v при P„—

= 16 10 Па соответствует кривая 8 — 4, а при Р„= 20 10 Па — кривая 5 — б.

На фиг. 2, где изображены. характеристики насоса и его внешней сети, пересече15 ние характеристик определяет рабочую точку насоса на бескавитационном режиме (точка 1). На режиме кавитационного запирания рабочего колеса насоса при перекачивании жидкости с малой вязкостью, например воды, (v = 10 бм /с) расход жидкости Qg определяется точкой 2, лежащей на пересечении характеристики сети с ниспадающей (срывной) ветвью характе.ристики насоса. Увеличение вязкости жид "кости за счет поступления на .вход в насос водоглицериновой смеси, например с р =

=11i0 ам /с при Р,„=const, приводит,к тому, что кавитационный срыв работы насоса наступает в точке 8 при Q3)Q . Если характеристика сети в процессе испытания не ,изменяется, то процесс увеличения вязкости будет сопровождаться увеличением расхода жидкости согласно кривой 2 — 8 — 4.

35 .На фиг. 3, где представлена экспериментальная зависимость Q = f (v), построенная IIo результатам ка витационного испытания шнекоцентробежнаго насоса на водоглицери новой смеси при постоянной

4О угловой скорости вращения вала:насоса

1,, а = 1780 — "кривые 1 — 2, 8 — -4 и 5- б соответствуют режимам кавитационного запирания предвключенного шнека при Р,„=

45 =12 10З, 18. 10Э,20 10 Па. Гра фйкй на фиг. 3 могут быть перестроены в кавитационную "характеристику насоса ЛЬ,р =f(Q) при различных значениях v = const (см. фиг. 4).

5О За висимости Q =.f(v) можно построить также по результатам испытаний, при которых вязкость рабочей жидкости .не .увеличивается, как в рассмотренном примере, а уменьшается.

Йспользование" даййого crIocoба y@e ственно сйижает количество HGIIbITBHHH, необходимое для получения кавитационной характеристики насоса, снижает трудоемкость испытания, насоса. -

Ф

t

"Ф оф м у л а и з о б р е т е н и я

Способ получения - кавитационной ха.

pBzse1IHcraxH лопастного насоса путем его испытания при различных значениях вяз769094 —: ф Ф

5 кости перекачиваемой жидкости и при постоянном значении угловой скорости рабочего колеса насоса, отличающий ся тем, что, с целью уменыпения трудоемкости, яа входе в насос устанавливают постоянное давление, соответствующее режиму кавйта- ционного запирания,рабочего колеса, и

1. соответственно каждому значению вязкости измеряют производительность насоса.

Источник информации, лри1нятый во

5 внимание при экспертизе:

1. Яременко О. В., Испытания насосов, М., «Ма шиностроение», 1976, с. 137, 142.

769094

60 . Ф0,44

4" 4,n/ñ" 10 а!

Составитель И. Бикбулатов Техред О. Павлова Корректор С. Файн

Редактор М. Васильева

Тип. Харьк. фил; иред. сПатент»

Заказ 1301/1294 Изд, № 482 Тира к 729 " Подписное

HAGIO «Поиск» 1 оСударственйото«комйтета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,-Ж-35, Раушская наб., д. 4/5