Уравнения подобия. Пересчет характеристик

В связи со сложностью процессов, происходящих в турбомашинах, при их эксплуатации и проектировании широко применяются методы подобия. Это позволяет при создании новых машин использовать опытные данные, полученные при исследовании аналогичных машин или на модели с меньшими параметрами, т.е моделировать создаваемую турбомашину.

Подобными называются турбомашины, в которых соблюдается геометрическое, кинематическое и динамическое подобие.

Геометрическое подобие – равенство углов и постоянство отношений сходственных линейных размеров элементов конструкций подобных машин (натурной и модельной) [4].

Коэффициент геометрического подобия

. (37)

Кинематическое подобие – постоянство отношений скоростей в потоках текучего, т. е. подобие треугольников скоростей (рис.23).

Коэффициент кинематического подобия

. (38)

Рис.23. Планы скоростей в подобных турбомашинах

Динамическое (силовое) подобие – постоянство отношений сил инерций, сил трения и тяжести в потоках текучего, достаточным условием которого является равенство чисел Рейнольдса натуры и модели

где С, D – скорость потока и линейный размер рабочего колеса; n – кинематический коэффициент вязкости жидкости

Пересчет характеристик насоса при изменении частоты вращения и диаметра рабочего колеса. Для пересчета характеристик воспользуемся формулами закона пропорциональности:

при наружном диаметре рабочего колеса D2 = const.

Пересчет осуществляется следующим образом: задают ряд значений расхода Q, по имеющейся характеристике находят соответствующие каждому значению Q напор Н и КПД. Подставляют найденные значения Q1, п1 и H в уравнение и получают соответствующие значения Q2, h2 и H2, т. е. координаты точек новой характеристики насоса при частоте вращения n2. Наносят точки на график и получают искомую характеристику насоса при n2.

Если дана зависимость Н от Q при n1 = const., то аналогичная кривая для n2 ⁼ const может быть получена пересчетом абсцисс точек (подач) первой кривой пропорционально отношениям частот вращения, а ординат (напоров) — пропорционально квадрату этого отношения. Таким путем можно получить целую серию характеристик одного и того же насоса для ряда разных частот вращения n2, n3, n4 и т. д

Дата добавления: 2015-08-13