Đặc tính của bơm cánh quạt, nguyên lý làm việc của máy bơm li tâm - pdf 14

Download miễn phí Đặc tính của bơm cánh quạt, nguyên lý làm việc của máy bơm li tâm
Đặc tính của bơm cánh quạt, nguyên lý làm việc của máy bơm li tâm

-
Nguyên lý làm việc của bơm li tâm.
-
Thành lập phương trình cơ bản của máy bơm li tâm
-
Phương trình áp dụng cho bơm thực tế
-
ĐẶC TÍNH CỦA BƠM CÁNH QUẠT
- Tổn thất trong máy bơm và hiệu suất máy bơm
-

Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Đặc tính của bơm cánh quạt, nguyên lý làm việc của máy bơm li tâm
Module by: PGS. TS. Nguyễn Quang Đoàn. E-mail the author
Summary: Phần này trình bày về Nguyên lý làm việc của máy bơm li tâm
ĐẶC TÍNH CỦA BƠM CÁNH QUẠT.NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY BƠM LI TÂM.
Nguyên lý làm việc của bơm li tâm.
Khi động cơ quay truyền mô men quay làm quay BXCT của máy bơm, cánh bơm truyền năng lượng cho chất lỏng đẩy chất lỏng dịch chuyển. Vậy ta hãy lấy một mẫu điểm chất lỏng M để nghiên cứu , xem Hình 3 - 1:
Hình 1
Hình 3 - 1.
Chất điểm M được xét ở cách tâm quay một và khối lượng dm =jđoạn r, vậy mẫu M có kích thước là b.dr.rd 2r.w sẽ sinh lực li tâm dF = dm.w.dr. Khi BXCT quay với tốc độ góc j.b.rdr ta được lực li tâm đơn vịjChia dF cho diện tích b.rd dp=dF brdj    2. r.dr. Vậy áp suất chênh lệch giữa cửa ra và cửa vào BXCT sẽw.r= là:
DP=P 2 −P 1 =∫ r 1  r 2  dp=∫ r 1  r 2  dF brdj  =∫ r 1  r 2  w 2 ρrdr=ρw 2 ∫ r 1  r 2  rdr=ρw 2 (r 2 2 −r 2 1 ) 2    ; ( 3 - 1 )
Từ công thức ( 3 - 1 ) ta rút ra nhận xét:
- Chênh lệch áp lực giữa cửa ra và cửa vào P tỷ lệ thuận với bình phương tốc độ góc và đường kính cửa ra D2,D tỷ lệ nghịch với đường kính cửa vào D1 của BXCT. Do vậy, tăng vòng̣ quay của bơm ( n ) hoặc tăng đường kính cửa ra, giảm đường kính cửa vào sẽ tăng được áp lực chất lỏng cần bơm;
- Do ngoại vi BXCT không bị bịt kín nên áp lực ở ngoại vi nhỏ hơn áp lực cửa ra P2 do vậy nước sẽ văng ra khỏi BXCT để vào ống đẩy. Đó cũng chính là nguyên lí làm việc của bơm li tâm là nhờ tạo ra lực li tâm khi BXCT quay để bơm nước.
- Ngoài những nhận xét trên ta còn nhận thấy: của lưu chất. Ở điều kiệnrP còn phụ thuộc vào khối lượng riêng D chuẩn, khối lượng riêng của không khí chỉ bằng 1 830    khối lượng riêng của nước, vì vậy để bơm được nước thì trước khi chạy máy bơm cần phải đổ đầy nước trong buồng công tác của máy bơm ( mồi nước ).
Thành lập phương trình cơ bản của máy bơm li tâm
Quan sát sự chuyển động của chất lỏng trong BXCT ta thấy chất lỏng vào cửa vào theo hướng song song với trục bơm và đi ra theo hướng thắng góc với trục ( Hình 3 -2 ).
Chất lỏng trong BXCT chuyển động theo không gian phức tạp: vừa quay theo BXCT với vận tốc theo U →   vừa chuyển động tương đối theo khe cánh với vận tốc tương đối W →   .
Hình 2
Hình 3 - 2. Dạng cánh và tam giác tốc độ.
Tổng hợp hai thành phần vận tốc này lại chúng ta có vận tốc tuyệt đối C →   = U → +W →   , biểu diễn chúng thành một tam giác khép kín gọi là " tam giác tốc độ ". Ở cửa vào ta ký hiệu các thành phần với chỉ số 1, ở cửa ra kí hiệu chỉ số 2.
Các thành phần vận tốc hướng kính : C1r = 2;a1 và C2r = C2sinaC1sin
Các hình chiếu vận tốc lên vận tốc theo: C1u 2.a1 và C2u = C2cosa= C1cos
Việc thành lập phương trình cơ bản của máy bơm li tâm với chuyển động không gian phức tạp của dòng chảy là rất khó thực hiện, do vậy viện sỹ Nga Euler đã đưa ra một số giả thiết sau đây cho dễ thiết lập:
- Coi dòng chảy trong khe cánh quạt là tập hợp nhiều dòng nguyên tố hợp thành. Từ đó suy ra: quỹ đạo của chất điểm dòng chảy sẽ song song tuyệt đối với hình cong cánh quạt, tốc độ tương đối của chất điểm dòng chảy sẽ tiếp tuyến với cánh quạt và có cùng giá trị khi chúng cùng nằm trên một vòng tròn đồng tâm, dòng chảy sẽ là dòng đối xứng qua trục bơm.
Để phù hợp với giả thiết này ta tưởng tượng BXCT phải có số lượng cánh quạt là vô cùng ( Z = 8 ), cánh quạt vô cùng mỏng và khe cánh rất hẹp và dài.
- Chất lỏng qua cánh quạt mà ta nghiên cứu là chất lỏng lý tường. Nghĩa là chất lỏng không nhớt nên không có ứng suất tiếp sinh ra giữa các lớp chất lỏng và như vậy sẽ không có tổn thất ma sát thủy lực
- Chất lỏng chảy ổn định. Giả thiết này có thể tìm được sau khi khởi động bơm một thời gian trong trường hợp môi trường bên ngoài không đổi.
Với giả thiết của Euler ta tiến hành thành lập phương trình cơ bản cho máy bơm giả tưởng có số cánh vô hạn, cánh có bề dày vô cùng mỏng, bơm chất lỏng lý tưởng. Để rút ra phương trình ta áp dụng định luật về sự thay đổi mô men động lượng. Trong trường hợp này có thể phát biểu là: Độ biến thiên mô men động lượng L của chuyển động chất lỏng trong một đơn vị thời gian dọc theo trụcD M củaDquay của BXCT bằng mô men ngoại lực, nghĩa là bằng mô men xoắn M.DL = L2 - L1 = Dcánh tác dụng lên chất lỏng:
rXét một khối chất lỏng có khối lượng riêng Q ( xem Hình 3 -Dchuyển động từ cửa vào 1 đến cửa ra 2 với lưu lượng 2 ) ta có:
Mô men động lượng ở cửa vào 1 là: L1 = QC1ur1Dr1 = aQC1r1cosDrQ.C1. l1= D.r
Q.C2D.rMô men động lượng ở cửa ra 2 là : L2 = QC2ur2Dr2 = aQC2r2cosDr.l2=
Vậy độ độ biến thiên mô men động lượng tương ứng sẽ là:
M.DQ( C2ur2 - C1ur1 ) và = DrL = L2 - L1 = D
Q( C2ur2 -rL = DSMở rộng cho toàn BXCT ta có: M = M.DSC1ur1 ) ̀ =
Nhân hai vế của công thức trên với cùng tốc , ta có:wđộ góc
) ̀ = M( * )w - C1ur1wQ( C2ur2r
gQH8l ,r và = w = U và vì công suất N = MwVì r. trong đó ký hiệu H8l biểu thị cột nước của bơm có số cánh vô hạn, chất lỏng lý tưởng, cho nên công thức ( * ) sẽ là:
gQ H8l ( ** )rQ( C2uU2 - C1uU1) = r
Chuyển vế và giản ước ( ** ) ta rút ra được phương trình cơ bản ( phương trình Euler) như sau:
H8l = 1 g    ( U2C2u - U1 C1u )( 3 - 1 )
Nhận xét phương trình cơ bản Euler ( 3 -1 )
- Phương trình Euler không có mặt trọng lượng nghĩa là không phụ thuộc vào một lưu chất cụ thể nào, vậy nógriêng dùng chung cho nước và mọi lưu chất khác như xăng, dầu, không khí ..v.v...
- Khi lập phương trình ta chỉ xét hai điểm cửa vào và cửa ra mà không xét đến hình dạng cánh, do vậy phương trình ( 3 - ) dùng được chung cho mọi loại bơm cánh quạt.
- Để tăng cột nước của bơm H8l thì có thể có hay vòng quay nwnhững biện pháp như: tăng U2 ( hay cũng chính là tăng 2,ahoặc D2 của bơm ), tăng C2u nhưng tăng C2u cũng có nghĩa là giảm góc 2 = 0 là không được. DoaD2b2C2sinPD2b2C2r = P2 = 0 thì Q = atrường hợp 2 = 8 ... 150 là tốt nhất.avậy trong chế tạo thường lấy
- Thiết kế cửa vào khe cánh BXCT không xảy ra 1 = 0 để nâng caoadòng chuyển động xoay nghĩa là thành phần C1u = C1sin 1 = 90 0. Trườngacột nước, do vậy người ta chế tạo bơm li tâm có góc hợp này phương trình ( 3 - 1 ) sẽ là:
H8l = 1 g    ( U2C2u ) ( 3 - 2 )
Phương trình ( 3 - 1 ) áp dụng cho bơm thực tế
Phương trình Euler ( 3 - 1 ) được thành lập trên cơ sở những giả thiết đã nêu là cơ sở để áp dụng vào chế tạo máy bơm thực tế. Hiện nay các máy bơm li tâm có số cánh từ 6 ... 12, khe cánh ngắn, cánh có độ dày nhất định mới chịu đ...

Yêu cầu Download

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Đặc tính của bơm cánh quạt, nguyên lý làm việc của máy bơm li tâm - pdf 14

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Học thêm