Коэффициент быстроходности. Форма рабочих колес

Коэффициент быстроходности n_s — безразмерный критерий механического подобия. Он образуется из параметров режима работы насоса (Q, Н, w). Уравнение для его определения выводится на основе теории размерности. Вывод имеется в работе [1]. В конечном виде формула n_s будет:

(11)

где n — частота вращения РК насоса.

Рис. 10. Конструктивные типы рабочих колес лопастных насосов

Величина n_s определяется для режима работы насоса, имеющего . При этом параметры Q и H являются характеристиками элементарной ступени, а в случае многоступенчатого и многопоточного насосов они представляют собой напор только одной ступени и подачу только одного потока. Величина для целого ряда геометрически подобных насосов, работающих на подобных режимах. Исходя из этого, n_s можно использовать для выбора конструкции РК лопастных насосов. В зависимости от n_s их РК разделяются на 7 групп [1] (рис. 10). Из них выделяются: тихоходные ( ), нормальные ( ), быстроходные ( ), диагональные ( ), осевые или пропеллерные ( ).

Тихоходные насосы с находят ограниченное применение из-за больших потерь энергии от трения. КПД их мал. Насосы с высокими значениями n_s более экономичны.

Для РК ЦН при и , изготовленных с двусторонним подводом жидкости, подача регулируется в равном отношении между правой и левой его половинами. При этом n_s уменьшается в раз и насос становится менее быстроходным. График зависимости предельного напора от n_s предложен И. И. Куколевским (рис. 11).

Рис. 11. Зависимость напора насоса от коэффициента быстроходности.

Величина n_s оказывает существенное влияние на конструктивную форму РК насоса. Резко выраженными формами лопастей двоякой кривизны обладают диагональные насосы.

При расчете формы РК насоса (ЦН или ОН) n_s дает возможность выбрать наиболее рациональные его размеры, которые при заданных значениях H, Q и w обеспечивают . Его величина была достигнута для насоса с и составила [2].