Способ определения критического кавитационного запаса осевого насоса Советский патент 1981 года по МПК F04B51/00 

Изобретение относится к гидромашиностроению, более конкретно к способам кавитационных испытаний насосов Известен способ определения критического кавитационного запаса лопастного насоса путем испытания его на однофазной жидкости при постоянных значениях производительности и углово скорости вращения рабочего колеса fl3 Недостатком этого способа является невозможность определения кавитационного -запаса при давлении на входе в рабочее колесо, превышающим критическое, т.е. давление кавитационного срыва. Известен также способ определения критического кавитационного запаса осевого насоса путем испытания его на газожид1 остной смеси при постоянных значениях производительности, у-гловой скорости вращения рабочего колеса и давления на входе в последнее и при увеличении газосодержания смеси до достижения режима суперкавита1р1и 2 . Недостатко-м этого способа является невозможность по результатам испытаний определить критический кавитацнонный запас насоса при работе его на однофазной жидкости, если исп151тания необходимо проводить с давлением на входе, превышающим критическое. Цель изобретения - определение критического кавитациониого запаса насоса при работе его на однофазной жидкости и при проведении испытания с давлением на входе, превьшающим критическое. Указанная цель достигается тем, что измеряют статическое давление на выходе рабочего колеса у его периферии и критический кавитационный запас насоса на однофазной жидкости определяют по формуле: Рвх-Рк ., Чр pg- ч « - давления соответственно на входе и выходе рабочего колеса;

ВХ скорость на входе в .колесо;

Р - плотность газожидкостной смеси на входе в колесо; - ускорение свободного падения.

На чертеже приведена схема стенда, реализующего предложенный способ.

Стенд содержит испытываемый осевой насос 1, установленный в трубофоводе 2, систему подачи жидкости и газа (на чертеже не показано, а также измерительшяе приборы: расходомеры 3 и 4 жидкости и газа, манометры 5-8, тахометр 9 и гоготностномер 10,

Определение критического кавитационного запаса осуществляют следующям образом.

Проводят испытание насоса 1 на газожидкостной смеси при заданных значениях производительности Q насоса, угловой скорости вращения W рабочего колеса и давления Pg на входе в последнее, определяемых соответственно с помощью расходомера 3 жидкрсти, тахометра 9 и манометра 6. Газосодержание смеси на входе в i насос 1 (в сечении А-А ) увеличивают до достижения режима суперкавитации. Наступление последнего определяют измерением с помощью манометра 8 выходного давления Pgyx величина которого в этот момент, так же как и величина напора, практически не изменяется с увеличением газосодержания в потоке.

Давление при этом может быть значительно большим, чем критическое давление, соответствующее кавитационному срыву на однофазной жидкости.

Производительность Q на срывном режиме, включая режим суперкавитации поддерживают с помощью вспомогательного насоса (на чертеже не показанJ), установленного в трубопроводе 2.

Затем на режиме суперкавнтации измеряют статическое давление на выходе рабочего колеса осевого насос 1 с помощью манометра 7.

Как показали исследования на режиме суперкавитации при перекачивании газожидкостной смеси осевым насосом образуется выходящая за пределы лопасти продольная каверна. Давление в поперечном сечении межлопаточного канала рабочего колеса при этом выравнивается и становится равным давлению Р| в профильной кавене. Это дает возможность измерить давление в профильной каверне с по,мощью манометра 7.

После этого критичес1сий кавитационный запасД|(росевого насоса 1, на однофазной жидкости определяют по формуле

Рдх-Рк

At,

Кр

яг

Скорость и плотность газожидкостной смеси на входе в колесо определяют расчетным путем по измеренным посредством расходомеров 3 и 4 величинам объемных расходов жидкости и газа. Кроме того, плотность может быть измерена непосредственно с помощью плотностномера 10.

Формула изобретения

Способ определения критического кавитационного запаса осевого насоса путем испытания его на газожидкостно смеси при постоянных значениях производительности, угловой скорости враг .шения рабочего колеса и давления на . входе в последнее и при увеличении газосодержания смеси до достижения режима суперкавитации, отличающийся тем, что, с целью определения критического кавитационного запаса насоса при работе его на однофазной жидкости и при проведении испыташ1Я с давлением на входе, пр вьшакщим критическое, измеряют статическое давление на выходе рабочего колеса у его периферии и критический кавитационжй запас насоса на однофазной жидкости определяют по формуле

PBX-PJL

&V,

де Р.

давления соответственВКно на входе н выходе рабочего колеса}

вх скорость на входе в колесо;

9 плотность газожидкост-. ной смеси на входе в колесо;

ускорение свободного падения. 5 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Яременко О.В. Испытания насосов. М., Машиностроение, 1976, с.52, рис.23. 889894« 2. Высокооборотные лопаточные насосы. Под ред. Овсянникова Б.В. и Чебаевского В. Ф., М., Машиностроение, 1975, с. 252-254, рис. 4.10.

идкоегпь