Способ кавитационных испытаний лопастного насоса Советский патент 1983 года по МПК F04B51/00 

(54) СПОСОБ КАВИТАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ ЛОПАСТНОГО НАСОСА

1

Изобретение относится к гидромашиностроению, более конкретно к способам испытаний лопастных насосов.

Известен способ кавитационных испытаний лопастного насоса, включающий изменение температуры жидкости на входе в насос 1.

Недостатком известного способа является его относительно невысокая точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ кавитационных испытаний лопастного насоса, включающий изменение температуры жидкости на входе в рабочее колесо и определение кавитационного запаса насоса в зависимости от температуры 2.

Однако известный способ имеет недостаточно широкий диапазон применения.

В первую очередь, он не позволяет выявить наиболее активные с точки зрения кавитационной устойчивости зоны проточной части.

Целью изобретения является расширение диапазона испытаний.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изменение температуры

осуществляют последовательно в различных кольцевых слоях потока жидкости.

На фиг. 1 представлена схема стенда для осуществления кавитационных испытаний по предлагаемому способу; на фиг. 2 приведен модельный центробежный насос, продольный разрез; на фиг. 3 - кривые, поясняющие изменение критического кавитационного запаса, ЛЬ модельного насоса в зависимости от перепада температур между фиксированным кольцевым слоем жидкости и невозмущенным потоком на входе в насос.

Стенд для осуществления способа кавитационных испытаний лопастного насоса содержит герметичную емкость 1, соединенную с вакуумным насосом 2, всасывающий и напорный трубопроводы 3 и 4 с задвижками 5 и 6, модельный насос 7, соединенный с приводом 8.

Стенд содержит также манометр 9, вакууметр 10, датчики 11 и 12 температуры, датчик 13 расхода и датчик 14 частоты вращения.

В состав модельного насоса 7 (фиг. 2) входит рабочее колесо 15 с ведущим и ведомым дисками 16 и 17, перед входом которого установлен теплообменник 18. Способ кавитационных испытаний лопастного насоса реализуют следующим образом. При работе модельного насоса 7 изменяют температуру жидкости на входе в рабочее колесо и определяют кавитационный запас насоса в зависимости от температуры, причем изменение температуры осуществляют последовательно в различных кольцевых слоях потока жидкости. Впачале с помощью задвижки 6 устанавливают заданный режим работы насоса 7 и, понижая давление в емкости 1 посредством вакуумного насоса 2, снимают частную кавитационную характеристику насоса, при отсутствии перепада температур между невозмущенным потоком жидкости перед кольцевым теплообменником 18 и кольцевым слоем жидкости за ним. По кавитацнонной характеристике определяют критический кавитационный запас насоса 7 на этом режиме ЛЬ. На фиг. 3 этому режиму соответствуют точки, лежащие на оси ординат. Затем с помощью теплообменника 18 повыщают температуру кольцевого слоя жидкости, натекающего на определенные участки профиля рабочего колеса 15, и при некотором фиксированном перепаде температур ДТ определяют соответствующий критический кавитационный запас насоса. После этого определение критического кавитационного запаса повторяют при различных значениях перепада AT и фиксированном положении теплообменника 18. Затем изменяют положение теплообменника 18 и весь цикл измерения кавитационного запаса А h в функции перепада температуры ДТ повторяют для другого кольцевого слоя потока жидкости (фиг. 3). Такое исследование позволяет выявить поверхности тока, наиболее активные в кавитационном отнощении. Так, в модельном насосе 7 такой активной оказалась поверхность тока у ведущего диска 16 рабочего колеса 15, с увеличением перепада температур между кольцевым слоем жидкости, натекающим на эту поверхность, и основным потоком в наибольщей степени возрастает величина кавитационного запаса модельного насоса 7. По результатам испытаний проведена корректировка геометрии лопасти рабочего колеса 15, которая позволяет улучшить кавитационные характеристики модельного насоса 7 (фиг. 3), уменьщить величину критического кавитационного запаса насоса с 1,7 до 1,4 м и соответственно величину допустимого запаса. Использование изобретения позволяет установить наиболее активные в кавитационном отношении поверхности тока рабочего колеса лопастного насоса и улучшить его кавитационные характеристики посредством корректировки геометрии лопасти на стадии модельных исследований, т.е. расширить диапазон испытаний. Формула изобретения Способ кавитационных испытаний лопастного насоса, включаюший из.менение температуры жидкости на входе в рабочее колесо и определение кавитационного запаса насоса в зависимости от температуры, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона испытаний, изменение температуры осуществляют последовательно в различных кольцевых слоях потока жидкости. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 620664, кл. F 04 D 7/00, 1976. 2.Карелин В. Я.«Кавитационные явления в центробежных и осевых насосах. М., Машиностроение , 1975, с. 127, фиг. 95.