КОЭФФИЦИЕНТ БЫСТРОХОДНОСТИ.

Важной величиной, определяющей подобие течений в насосах, является коэффициент быстроходности n_S. Для сравнения насосов различных типов пользуются коэффициентом быстроходности, объединяя группы рабочих колёс по принципу их геометрического и кинематического подобия.

Коэффициентом быстроходности n_S насоса называется частота вращения другого насоса, во всех деталях геометрически подобного рассматриваемому, но таких размеров, при которых, работая в том же режиме с напором 1м, он дает подачу 0,075 м³/с при максимальном КПД.

Коэффициент быстроходности можно определить, воспользовавшись законом подобия для разных диаметров колеса при разных числах оборотов.

(71)

где Q_ОПТ и H_ОПТ – подача, м³/с, и напор, м, насоса при оптимальных значениях КПД;

n – число оборотов вала насоса в минуту.

Для насосов двухстороннего входа вместо Q_ОПТ следует принимать 0,5 Q_ОПТ.

Анализ формулы показывает, что с увеличением напора коэффициент быстроходности насоса уменьшается.

Значения n_S для различных типов насосов следующие:

1. тихоходные 50-80 об/мин;

2. нормальные 80-150 об/мин ;

3. быстроходные 150-350 об/мин;

4. диагональные (полуосевые) 350-500 об/мин;

5. осевые более 500 об/мин.

Универсальность n_S заключается в том, что он одновременно учитывает три наиболее существенных параметра любого насоса: частоту вращения, подачу (или мощность) и напор. Учитывая n_S сопоставить различные типы рабочих колёс насосов, произвести изучение больших насосов по их уменьшенным моделям, составить гидравлическую классификацию насосов.

Тихоходные центробежные насосы при 50<n_S<80. Эти насосы обеспечивают малую производительность, но при этом развивают большой напор за счёт увеличенного диаметра колеса на выходе. Небольшая ширина достигается малой шириной рабочего колеса на выходе и малым диаметром его на входе. Колесо сильно вытянуто в радиальном направлении. Большой диаметр колёс обуславливает значительные дисковые потери, а малая ширина проходов ведёт к большим гидравлическим потерям.

Нормальные центробежные насосы 80<n_S<150. Увеличение быстроходности сопровождается уменьшением диаметра рабочего колеса на выходе и, следовательно, к уменьшению напора, а также к увеличению ширины колеса на выходе и диаметра его на входе, что ведет к увеличению подачи колеса.

Быстроходные центробежные насосы 150<n_S<350. С уменьшением давления на колесо отношение Д₂/Д₁ обычно уменьшается при одновременном увеличении подачи. Форма колеса переходит из радиальной в полуосевую и чисто осевую.

Диагональные насосы 350<n_S<500. Выходная кромка лопатки колеса диагонального насоса занимает наклонное положение по отношению к оси насоса.

Пропеллерные насосы (осевые) 500<n_S<1500. Высокий коэффициент быстроходности позволяет уменьшить размеры насосов, выполнить их более компактными. Однако при увеличении числа оборотов допустимая высота всасывания уменьшается.