Шпаргалки к экзаменам и зачётам

Лопастные гидравлические машины  и гидродинамические передачи

Различные виды лопастных гидромашин, их назначение. Основные параметры лопастных гидромашин, Классификация лопастных гидромашин по принципу действия, Основные конструктивные схемы гидротурбин, насосов и насос-турбин. Элементы проточной части лопастных гидромашин (центробежного насоса, реактивной гидротурбины, насос-турбины, гидромуфты и гидротрасформатора), их назначение. Понятие о рабочем и теоретическом напоре, гидравлическом КПД гидротурбины и насоса. Виды потерь энергии лопастных гидромашин, их общий КПД.

Основные условия подобия в лопастных гидромашинах. Связь между основными параметрами подобных гидромашин. Приведенные величины, коэффициент быстроходности, Классификация лопастных гидромашин по быстроходности и области их применения. Физическая сущность кавитации, ее последствия. Высота всасывания насоса и гидротурбины. Меры защиты от кавитации. Основные методы расчета рабочих органов лопастных гидромашин. Абсолютное и относительное движение жидкости в рабочем колесе. Треугольник скоростей. Уравнение Эйлера лопастной гидромашины (для насоса и гидротурбины). Рабочие и универсальные характеристики гидротурбины, насоса и насос-турбины. Способы регулирования лопастных гидромашин. Моментные характеристики лопастных гидромашин. Совместная работа насоса и сети.

Классификация гидродинамических передач. Основы рабочего процесса, баланс моментов, баланс напоров. Виды потерь; внешняя, универсальная и тяговая характеристики гидромуфт. Приведенные параметры и приведенная характеристика, ее связь с типом лопастной системы. Способы управления гидромуфтой, предельные гидромуфты со статическим и динамическим самоопорожнением. Влияние типа нагрузки на вид внешней характеристики и на потери; тепловой баланс. Расчет гидромуфты на основе моделирования с использованием приведенных характеристик. Особенности рабочего процесса гидротрансформатора, схемы проточной части. Внешняя и приведенная характеристики.

Типы гидротрансформаторов, конструктивные схемы (комплексных, многоколесных и многоступенчатых). Системы питания и охлаждения, тепловой баланс. Способы управления гидротрансформаторами. Согласование работы двигателя и гидротрансформатора. Методы расчета лопастных систем. Основы расчета характеристик гидротрансформатора.

1. КОЭФФИЦИЕНТ БЫСТРОХОДНОСТИ ТИХОХОДНЫХ

Большое значение приобретают перспективные научно-исследовательские работы по созданию научного задела для дальнейшего прогресса насосостроения. Здесь к основным направлениям научно-исследовательских работ относится создание высокопроизводительного, надежного насосного оборудования для транспортировки нефти.

На практике при выборе лопастного насоса широко используется размерный коэффициент быстроходности

(1)

где n – частота вращения рабочего колеса, об/мин; Q – оптимальная подача, Н – напор, развиваемый центробежным насосом.

Коэффициент быстроходности ns (или удельной коэффициент быстроходности) является универсальным параметром, критерием подобия. Это означает, что если два насоса имеют различные значения n, Q и H, но одно и то же значение ns, то они называются подобными.

Конструкция рабочего колеса в значительной степени зависит от ns. В зависимости от его значения рабочие колеса лопастного насоса условно разделяют на пять основных типов:

При увеличении ns, как правило, наружный диаметр рабочего колеса d2 уменьшается.

Величина ns характеризует данный тип насоса и облегчает выбор типа насоса для определения подачи Q, при заданном напоре Н. Наивысший КПД имеют центробежные насосы с ns = 90…300. Таким образом, выбор ns (удельной быстроходности) диктуется экономическими соображениями и стремлением получить высокий КПД и малые габариты насоса при допустимой высоте всасывания.

                        1.1.

Перевод коэффициента быстроходности ns в систему СИ

Если центробежный насос подаёт Qs м3/сек жидкости, то при Н =1м полезная мощность будет:

Зависимость (5) записана для воды в системе СИ.

                        1.2.