ОСНОВНОЕ УРАВНЕНИЕ ЛОПАСТНОГО НАСОСА
В лопастном насосе определяющим элементом является рабочее колесо. Кинематика потока жидкости в пределах его лопастной системы оказывает существенное влияние на энергетические параметры насоса.
Кинематика потока характеризуется величиной и направлением скорости в любой точке жидкости в межлопастном пространстве и аналогична кинематике потока в турбине (см. гл. 8).
Поток жидкости, поступающий на рабочее колесо лопастного насоса под углом входа ах, при движении в межлопастиых каналах меняет свое направление и уходит с рабочего ко-леса под углом а2. При работе насоса всегда ос >ах- Преобразование энергии происходит за счет силового взаимодействия между лопастями вращающегося рабочего колеса и жид-кости, протекающей в его каналах.
При рассмотрении движения жидкости в насосе (рис. 9-14) примем цилиндрическую систему координат г, и, г, связанную с рабочим колесом и вращающуюся вместе с ним. Ось z совпадает с осью вращения колеса. Выделим из потока элементарную струйку (трубку тока), скорость в. которой во входном сечении 1—1 лопастной системы насоса равна vx, а в выходном сечении 2—2 будет v2. В соответствии с принятой системой координат разложим скорости vx и v2 на три составляющих: осевую скорость vz, направленную по оси насоса; меридианную (радиальную) vr, направленную по радиусу; окружную vu, соответствующую направлению вращения.
Массу жидкости, поступившей по трубке тока за время At, определим как Ат = — рДГ, где АГ, р—элементарный объем и плотность перекачиваемой жидкости, Принимая допущение, что жидкость несжимаема, считаем, что за этот период времени из межлопастного канала выйдет такое же количество жидкости, т. е. масса элементарной струйки не изменяется. Для определения момента воздействия лопастной системы рабочего колеса на протекающую жидкость используем закон количества движения. Изменение количества движения за время At равно импульсу момента внешних сил.