Энергетические соотношения объемных гидромашин

Идеальной подачей объемного насоса называют подачу в единицу

времени несжимаемой жидкости при отсутствии ее утечек через зазоры.

,

где V_К – геометрический объем рабочей камеры,

z – число рабочих камер в насосе,

k – кратность действия насоса,

n – частота вращения вала (для вращательных насосов).

Действительная подача насоса меньше идеальной вследствие утечек через зазоры из полости нагнетания в полость всасывания (внутренние утечки), а при больших давлениях, развиваемых насосом, необходимо учитывать еще и сжимаемость жидкости.

Отношение действительной подачи Q к идеальной подаче Q_И называется коэффициентом подачи:

,

где q_У – расход утечек,

q_СЖ – расход сжатия.

Когда сжимаемостью жидкости можно пренебречь, коэффициент подачи равен объемному КПД насоса:

Объемные потери наиболее существенно зависят от давления и в меньшей степени от вязкости и скорости жидкости. Для большинства насосов зависимость величины утечек жидкости от давления линейна, поэтому утечки определяются коэффициентом , характеризующим утечки при избыточном давлении в 1 Па.

Помимо геометрического параметра объемную гидромашину характеризуют энергетические параметры.

К ним относятся:

· подача насоса или потребляемый расход гидродвигателя Q, м³/с;

· давление жидкости p, Па;

· скорость вращения вала (перемещения штока поршня) w(V), с^-1(м/с);

· момент на валу гидромотора (усилие на поршне) M(F), Н×м(Н);

· полный КПД h, объемный КПД h_о, гидромеханический КПД h_гм,

· входная N_вх и выходная мощности N_вых, Вт.

Полный КПД гидромашины определяется как произведение объемного КПД, на гидромеханический.

Гидромеханический КПД определяется посредством вычисления по формуле:

h_гм =h/h_о.

Входными параметрами насоса являются механические параметры M₁, w₁ и N_1вх, а выходными параметрами Q₁, p₁ и N_1вых.

Входными параметрами гидродвигателя являются параметры жидкости Q₂, p₂ и N_2вх, а выходными – механические параметры M₂, w₂ и N_2вых. Они связаны между собой соотношениями, приведенными в табл. 8.

Таблица 8