0.3 Đặc tính của bơm cánh quạt, nguyên lý làm việc của máy bơm li  (Page 9/11)

Đường đặc tính của máy bơm cánh quạt

Đường đặc tính của máy bơm là đồ thị biểu thị quan hệ phụ thuộc giữa các thông số cột nước H, công suất N, hiệu suất  ... vào lưu lượng Q với vòng quay n không đổi của rô to tổ máy bơm. Đường đặc tính của máy bơm thường được vẽ từ kết quả của thực nghiệm trên các giá thí nghiệm chuyên ngành và điều kiện thí nghiêm.

Đường đặc tính của bơm li tâm vẽ theo lý thuyết

Do số lượng cánh bơm là hữu hạn và chất lỏng không phải là lý tưởng và khi làm việc có tổn hao ... do vậy các giá trị Q, H, N lý thuyết và thực tế có khác nhau. Biểu thức xác định cột nước lý thuyết, cánh vô hạn và chất lỏng lý tưởng như đã biết ( phương trình 3 - 1 ). Đa số trường hợp hướng vào của chất lỏng trên cánh BXCT có hướng bán kính bởi vậy 1 = 900, tương ứng C1u = C1cos1 = 0 nên :

$H_{\yen l}=\frac{U_2{C}_{\mathrm{2u}}}{g}$ ( 3 - 2 )

Sau đây trình bày cụ thể cách vẽ đường đặc tính của bơm li tâm theo lý thuyết:

a. Vẽ đường đặc tính Q - H

Dùng phương trình ( 3 - 2 ) ta tiến hành vẽ các đường đặc tính của bơm li tâm. Từ tam giác tốc độ cửa ra BXCT ta thấy : $C_{\mathrm{2u}}=U_2-W_{\mathrm{2u}}$ , còn $W_{\mathrm{2u}}=C_{\mathrm{2r}}\text{.}\text{ctg}{\beta }_2$ , lưu lượng lý thuyết $Q_l=p{D}_2{b}_2{C}_{\mathrm{2r}}$ . Vậy : $C_{\mathrm{2u}}=U_2-\text{ctg}{\beta }_2{Q}_l/(p{D}_2{b}_2)$ , thay vào ( 3 - 2 ) ta có: $H_{\yen l}=\frac{U_2^2}{g}-\frac{U_2\text{ctg}{\beta }_2{Q}_l}{\mathrm{gp}{D}_2{\beta }_2}$ ( 3 - 22 ).

Biểu thức ( 3 - 22 ) là phương trình đường thẳng tùy thuộc vào góc 2: đường 2 và 3 là̀

Hình 3 - 10. Đường đặc tính cột nước H - Q của bơm li tâm.

đường tương ứng với góc 2 = 900 và 2>900 còn đường 1 được vẽ ứng với 2<900 . Như đã phân tích chọn góc 2<900 làm góc thiết kế, do vậy ta vẽ đường H - Q theo góc này như sau:

Khi Ql = 0 thì $H_{\yen l}=\frac{U_2^2}{g}$ , khi $H_{\yen l}=$ 0 thì $Q_l=p{D}_2{b}_2{U}_2/\text{ctg}{\beta }_2$ , ta vẽ được đường 1 Để xác định cột nước lý thuyết của bơm có số cánh hữu hạn một số tác giả đề nghị dùng công thức hiệu chỉnh Hl = K. $H_{\yen l}$ để vẽ đường 4. Tuy nhiên nếu lấy K là số không đổi thì giá trị Hl chỉ là gần đúng vì rằng khi Hl = 0 thì Ql sẽ bằng khi $H_{\yen l}$ = 0. Trong thực tế đường Hl - Q ( đường 4 ) gần như song song với đường thẳng $H_{\yen l}$ - Q ( đường 1 ), nghĩa là giá trị Ql tương ứng trên dường 4 sẽ nhỏ hơn so với khi $H_{\yen l}$ = 0.

Trong thực tế chất lỏng chảy qua bơm sẽ có tổn thất, do vậy:

Lấy đường 1 trừ cột nước tổn thất ma sát $h_{\text{ms}1}=(\lambda \frac{l}{\mathrm{4R}}+x)\frac{C^2}{\mathrm{2g}}=S{F}^2{C}^2=S{Q}^2$ , với F là diện tích qua nước, S hệ số tổn thất ma sát ta được đường 5.

Lấy đường 5 trừ cột nước tổn thất xung kích ta được đường 6

Đường đặc tính thực tế 7 dịch về trái ứng với lượng tổn thất dung tích từ máy bơm.

Đường đặc tính thực tế H - Q của máy bơm cánh quạt có nhiều đặc trưng khác nhau, ta gọi tỷ số Kd là đặc trưng độ dốc:

Kd = 100 ( H0 - Hmax ) / Hmax( 3 - 23 )

Trong đó H0 là cột nước khi Q = 0; Hmax - cột nước ứng với hiệu suất cực đại.

Khi Kd  10% thì đường H - Q có độ dốc thoải ( Hình 3-11, a) đường 1 ); khi Kd  30% thì đường H - Q có độ dốc lớn ( đường 2 ). Nếu cột nước lớn nhất không rơi vào lưu lượng Q = 0 thì đường Q - H sẽ có đoạn dốc ngược ( đường 3 ). Độ dốc của đường H - Q phụ thuộc vào nhiều vào hệ số tỷ tốc ns ( xem Hình 3 - 11,b ); tỷ tốc càng lớn thì đường càng dốc.