Характер изменения относительной скорости

- Шнек: относительная скорость падает, т.к. растет площадь поперечного сечения струи рабочего тела

1 ш – 2 ш: W ¯ (т.к. диф.)

- Рабочее колесо: относительная скорость уменьшается, т.к. возрастает площадь поперечного сечения канала

1ц – 2: W ¯ ( т.к. диф. )

Характер изменения статического давления

- Подвод:статическое давление падает в силу конфузорности канала; из-за роста абсолютной скорости. В подводе происходит преобразование части потенциальной энергии рабочего тела в кинетическую энергию.

вх – 1ш: р ¯ (конф.)

- Шнек: здесь статическое давление растет. Часть кинетической энергии в относительном движении преобразуется в статическое давление. Так же часть механической энергии преобразуется в потенциальную энергию протока.

1 ш – 2 ш: р ­(мех. раб.) + диф.

- Переходный канал: статическое давление растет из-за уменьшения абсолютной скорости

2 ш – 1 ц: р Ý ( т.к. с ¯ ).

- Рабочее колесо: статическое давление в РК возрастает за счет механической энергии, которую подает рабочее колесо.

Уравнение сохранения энергии в механической форме в абсолютном движении показывает, куда идет механическая работа, подаваемая рабочим колесом:

,

где – работа на изменение потенциальной энергии;

– работа на изменение кинетической энергии;

– потери.

Из уравнения сохранения энергии в механической форме в относительном движении оценим величину приращения потенциальной энергии:

,

где – работа инерционных сил; < 0,

– работа сил гидравлического трения.

,

> 0 – статическое давление растет сильно,p₂>>p_1ц.

- Щелевой диффузор. Статическое давление растет, т.к. абсолютная скорость уменьшается.

2 – 3: р Ý, т.к. с ß.

- Лопаточный диффузор + спиральный сборник + конический диффузор.

В диффузорах уменьшается абсолютная скорость потока, с ней уменьшается кинетическая энергия потока и увеличивается статическое давление.

3 – 4 – Г – Вых: рÝ, т.к. с ß.

Характер изменения полного давления

Давление торможения , т.е. всегда больше статического давления на кинематическую добавку.

Подвод.

Запишем для этой части насоса уравнение сохранения энергии в механической форме в абсолютном движении (механическая работа здесь не подводится):

p*_вх > p*_1ш

Т.е. полное давление в подводе уменьшается из-за гидравлических потерь (и составляет ~1,0–1,5%). Величина падения полного давления в подводе оценивается коэффициентом восстановления полного давления s_пдв.

Шнек.

Запишем уравнение сохранения энергии в механической форме в абсолютном движении

или .

Полное давление в шнеке возрастает из-за подвода механической работы вопреки гидравлическим потерям:

1 ш – 2 ш: p*_2ш > p*_1ш

Переходный канал. По аналогичным выкладкам, учитывая, что в переходном канале механическая энергия не подводится, запишем

2 ш –1ц: р^* ¯ ( ) .

Полное давление падает из-за гидравлических потерь.

Рабочее колесо. Аналогично шнеку, полное давление в РК растет вследствие подвода механической энергии вопреки гидравлическим потерям.

1ц – 2: .

- Все выходные диффузоры. Полное давление падает из-за гидравлических потерь.

2 – 3 – 4 – Г – Вых.

На выходе полное давление должно быть чуть больше статического.