Элементы теории, напор и подача осевых насосов
Обозначения скоростей (за исключением См — меридиональная скорость, направленная вдоль оси рабочего колеса) и углов на них такие же, как и для центробежных насосов. Окружные скорости входа и выхода рабочего колеса осевого насоса одинаковые, так как все точки рассматриваемого профиля, расположенные на радиусе Гг, перемещаются с одинаковой угловой скоростью.
Теоретический напор, создаваемый осевым насосом, может быть определен на основании теоретических или экспериментальных исследований решеток профилей по подъемной силе и силе сопротивления, которые подсчитываются по формулам:
Теоретическая мощность потока в решетке:
В настоящее время нет точного аналитического метода определения зависимости С а, Св и от всех перечисленных выше величин. Поэтому ее определяют путем построения гидродинамических характеристик на основании экспериментальных исследований решеток профилей в гидродинамических трубах (рис. 2.3).
В результате исследования воздействия профилей на поток можно вывести формулу, аналогичную уравнению (1.6), для центробежных насосов. Но в рассматриваемом случае U2—Ui = U, поэтому:
Если предварительная закрутка потока на входе отсутствует (ai=90°),
Профилирование лопастей осуществляется таким образом, чтобы в каждом сечении напор был постоянным, т. е. чтобы U(Cm— —Cui) = const или UCu2=const. Это достигается за счет изменения кривизны, толщины и длины хорды профиля по радиусу колеса, а также угла установки р. Идеальная подача осевого насоса может быть подсчитана по формуле
Действительная подача насоса:
