Судовые вспомогательные механизмы - Материалы

Работа любого насоса характеризуется несколькими параметрами. Основными из них являются: подача, напор, мощность, коэффициент полезного действия (к. п. д.) и частота вращения.

Различают объемную подачу, под которой понимают отношение объема подаваемой жидкой среды ко времени и массовую подачу насоса— отношение массы подаваемой жидкой среды ко времени.

В судовой практике объемная подача Q обычно выражается в кубических метрах в час или секунду. Массовая подача Qм связана с объемной соотношением:

Qм =с Q,

где р — плотность жидкости, кг/м3.

Плотность р для разных жидкостей различна и зависит от температуры. Для пресной воды при температуре до 30 °С ее принимают равной 1000 кг/м3Плотность жидкости зависит также от давления; она возрастает с увеличением последнего. Однако при расчете судовых насосов этим пренебрегают.

Напор.

В гидравлике — это высота, на которую способна подняться жидкость под действием статического давления, разности высот и внешней кинетической энергии жидкости. Он определяется через удельную (отнесенную к единице веса) энергию жидкости, проходящей через насос, и выражается в метрах (Дж-м).

Если удельная энергия жидкости на выходе из насоса (рис. 1)

Ен=pн/pg+zн+U2н/2g

а энергия жидкости на входе в него то напор насоса

Ев=pв/pg+zв+U2в/2g, то напор насоса

Н=Ен-Ев=( рн- рв)/ рg+(zн-zв)+(u2н-u2в)2g

где рн, рв — давления жидкости на выходе из насоса и на входе в него, Па; g— ускорение свободного падения, м/с2; zн,zв — расстояния от плоскости сравнения 0—0 до выходного и входного сечений потока, м; uн-uв- скорости жидкости на выходе из насоса и на входе в него, м/с Напор Н насоса состоит из статического Нст и динамического Ндин напоров: Н=Нст+Ндин. Статический напор Нст=(pн-pв)/pg+(zн-zв). Динамический напор Ндин=(U2н- U2в)/2g/

Для насосов объемного типа в качестве основного параметра обычно указывают не напор Н, а создаваемое ими полное давление р. Между давлением и напором существует зависимость P=pgH

Мощность

и к.п.д. Энергия, подводимая к насосу от двигателя в единицу времени, представляет его мощность N. Часть этой энергии теряется в насосе в виде потерь. Другая часть энергии, поручаемая насосом от двигателя в единицу времени, есть полезная мощность насоса (кВт), которая определяется из выражения Nп=QpgH/103=Qp/103. Потери энергии в насосе характеризуются его к. п. д. з, представляющим собой отношение: з =Nп/N

Мощность насоса, кВт, N= Nп/ з=Qp/103 з= QpgH/103 з

Коэффициент полезного действия насоса можно представить в виде произведения трех к. п. д.- гидравлического, объемного и механического, т. е. з = зг зо зм. Гидравлический к. п. д. это отношение полезной мощности насоса к сумме полезной мощности и мощности, затраченной на преодоление гидравлических сопротивлений в насосе, т.е. он характеризует гидравлические потери в насосе.

Объемный к. п. д. характеризует объемные потери, обусловленные утечками жидкости внутри насоса, Механический к. п. д. насоса зм=N-Nтр/ N=1- Nтр/ N