ضواغط الطيران GTE. توفير الطاقة مع التحكم في التردد معلمات التشغيل الرئيسية للمنفاخ

تشمل المؤشرات الفنية الرئيسية للشواحن الفائقة: التدفق ، والضغط (الضغط) ، والطاقة ، والكفاءة ، ورفع الشفط والسرعة.

التغذية - كمية السائل أو الغاز التي يتم توفيرها من خلال قسم أنبوب مخرج الشاحن الفائق لكل وحدة زمنية. لقياس التدفق ، يتم استخدام القيم الحجمية لـ Q [م 3 / ث] والكتلة Q م [كجم / ث].

فهي ذات الصلة

أين كثافة وسيط العمل ، كجم / م 3.

الرأس (H) - الطاقة التي يمنحها الشاحن الفائق لكتلة وحدة السائل أو الغاز الذي يتم ضخه.

بالنسبة لمضخات الإزاحة الإيجابية ، لا تكون المعلمة الرئيسية عادةً هي الرأس ، ولكن الضغط الكلي الذي تخلقه.

الرأس والضغط مرتبطان

[ ]

بالنسبة للمراوح ، يُشار إلى الضغط غالبًا بوحدة ملم من الماء. عمود - ح.

1 ملم. ماء. فن. = 9.81 باسكال

1 أجهزة الصراف الآلي. \ u003d 10 م من الماء. فن. »100 كيلو باسكال (98067 باسكال).

القوة والكفاءة

تمثل الطاقة التي يتم توفيرها للشاحن التوربيني من المحرك لكل وحدة زمنية قوتها

يُفقد جزء من الطاقة في الشاحن الفائق على شكل خسائر ويحدد كفاءته. - ح عارية.

يحدد الجزء الآخر من الطاقة المنقولة إلى وسيط العمل لكل وحدة زمنية القوة المفيدة للمنفاخ ، والتي تتناسب مع الضغط والتدفق.

الكفاءة هي نسبة الطاقة المفيدة إلى الطاقة المستهلكة.

يمكن تمثيله كمنتج لثلاثة عوامل كفاءة.

h Г - الكفاءة الهيدروليكية ، والتي تميز فقدان الطاقة للتغلب على المقاومة الهيدروليكية في الشحان ؛

ح 0 - الكفاءة الحجمية بسبب تسرب وسط العمل داخل المنفاخ ؛

h الفراء - الكفاءة الميكانيكية - من خسائر الاحتكاك في الشحان.

تردد الدوران - ن[دورة في الدقيقة]

يعتمد اختيار سرعة المنفاخ على ظروف مثل نوع المنفاخ وقيود الوزن والحجم ومتطلبات الاقتصاد.

يشار إلى السرعة المقدرة في جواز سفر الشحان.

يتم تحديد قوة الحركة الدورانية باللحظة والسرعة الزاوية (ج -1) - ث.

[كيلوواط]

السرعة الزاوية ω والسرعة نالمرتبطة بنسبة [- عدد الثورات في الثانية بمقاييس مختلفة]

من هنا [كيلوواط]

رأس شفط فراغ (H in).

بالنسبة لبعض المضخات البحرية ، تعد هذه معلمة مهمة.

يُفهم رفع الشفط الفراغي على أنه الفرق بين الضغط الجوي والضغط - عند مدخل المضخة ، أي

ارتفاع الشفط محدد بالحد الأدنى للضغط المطلق الذي يحدث في منطقة مدخل المضخة ، والذي يجب أن يكون أكبر من ضغط بخار تشبع السائل الذي يتم ضخه

خلاف ذلك ، يغلي السائل في الأماكن التي يحدث فيها الحد الأدنى من الضغط وتعطل التشغيل العادي للمضخة.

يتم تحديد قوة المضخات ذات سعة الشفط من خلال إجمالي الرأس H \ u003d H load ± N in

شاحن ديناميكي

منفاخ الطرد المركزي

3.1.1 الترتيب العام ومبدأ التشغيل

ضع في اعتبارك مخطط مضخة طرد مركزي ناتئ.

عندما تدور المكره ، يتشكل ضغط منخفض في الجزء المركزي ، ونتيجة لذلك يدخل السائل من خط أنابيب السحب باستمرار إلى المضخة عبر المدخل 1 ، المصنوع على شكل أنبوب مخروطي (مربك) بمحور مستقيم .

تمارس ريش المكره قوة على تدفق السائل وتنقل الطاقة الميكانيكية إليه. يتم إنشاء الزيادة في ضغط السوائل في العجلة بشكل أساسي تحت تأثير قوى الطرد المركزي.

يتدفق السائل حول الشفرات في الاتجاه الشعاعي من مركز العجلة إلى محيطها. هنا ، يتم إخراج السائل إلى قناة المخرج الحلزونية 12 ويتم توجيهه إلى مخرج موزع الهواء 6 ، حيث تنخفض سرعته ويتم تحويل الطاقة الحركية للتدفق إلى طاقة ضغط محتملة.

حركة السائل في المكره.

الخصائص التشغيلية

في المكره لمضخة طرد مركزي ، تتحرك جزيئات السوائل بالنسبة للعجلة نفسها ، بالإضافة إلى أنها تقوم بحركة محمولة معها.

يعطي مجموع W النسبية وحركة U الانتقالية الحركة المطلقة للسائل ، أي حركتها بالنسبة لمبيت المضخة الثابتة. سرعة الحركة المطلقة V (السرعة المطلقة) تساوي المجموع الهندسي لسرعة المائع بالنسبة إلى المكره W (السرعة النسبية) والسرعة المحيطية U للمروحة

يمكن أن تتحلل السرعة المطلقة إلى V u - محيطي و V p شعاعي.

يحدد المكون الأول الضغط ، والثاني يحدد تدفق المضخة. في نظرية مضخات الطرد المركزي ، ثبت أن الرأس هو دالة خطية للتدفق وتعتمد على زاوية إخراج الريش.

إذا كانت الشفرات مثنية ضد السكتة الدماغية (< 90 0), то характеристика Н-Q в начале будет восходящей. При радиальных лопастях ( = 90 0) значение напора будет оставаться неизменным, а при >90 0 ، عندما تنثني الشفرات على طول الطريق ، سوف تنخفض خاصية H - Q.

على السفن ، كقاعدة عامة ، يتم استخدام شواحن فائقة الطرد المركزي ذات شفرات وشفرات شعاعية منحنية على طول المسار (> 0).

تختلف الخصائص التشغيلية لـ HQ اختلافًا كبيرًا عن الخصائص المحسوبة وفي منطقة الأعلاف العالية في جميع حالات تحديد ملامح الشفرات ، تنخفض خصائص HQ.

في ظل خصائص أداء الشاحن الفائق الطرد المركزي (الريشة) ، يفهم اعتماد الضغط والقوة والكفاءة على الإمداد H = f (Q) ، N = f (Q) ، h = f (Q). يتم أخذ الخصائص بشكل تجريبي بسرعة اسمية ثابتة.

بناء الخاصية H - Q للسرعة الزاوية غير الاسمية ، وربما باستخدام قوانين التناسب لذلك.

عادة ، يتم قياس المضخات عند التشغيل على الماء ، ولكن تشغيل مضخة الطرد المركزي يتأثر بشكل كبير بلزوجة السائل الذي يتم ضخه. مع زيادة لزوجة السائل ، ينخفض ​​تدفق وضغط المضخة ، وتزداد القوة: فتنخفض الكفاءة h من 75٪ إلى 35٪ عند التحول من العمل على الماء إلى العمل على الزيت.

3.1.2. خاصية التشغيل

شبكات خطوط الأنابيب

يُطلق على الاعتماد الرسومي للضغط المطلوب في شبكة خطوط الأنابيب على معدل التدفق في موضع ثابت للهيئات التنظيمية خاصية شبكة خطوط الأنابيب.

يتم تحديد الضغط المطلوب من خلال مجموع خسائر الضغط

H c \ u003d H pr + H g + H tr + H · m + H · q

حيث N pr - رأس الضغط الخلفي ، متاح عندما يكون لدى النظام

خزان الضغط؛

H g - رأس هندسي ، يحدده عمود السائل ،

تغلب عليها المضخة على جانب الشفط N us and co

جانب التفريغ N ص.

H tr - فقدان الضغط بسبب الاحتكاك في خط الأنابيب ؛

N · m - فقدان الضغط بسبب المقاومة المحلية ، بسبب

وجود تركيبات مختلفة في خط الأنابيب ؛

H q - خسارة رأس إضافية بسبب معدل تدفق السائل أو الغاز.

مجموع المكونين الأولين هو رأس ثابت Hco ، أي مكون ثابت لفقدان الضغط في الشبكة

H co \ u003d H pr + H g

تتناسب مكونات الخسارة الثلاثة الأخرى مع مربع معدل التدفق ، وبالتالي مع التسليم. هم المكون الديناميكي لمقاومة خط الأنابيب ، وبالتالي

H e \ u003d H co + H dyn \ u003d

حيث K c هو معامل مقاومة النظام.

3.1.3. تشغيل المضخة على شبكة خطوط الأنابيب

من خلال وجود خاصية للمضخة وخط الأنابيب المتصل بالمضخة ، من السهل تحديد الوضع الذي تم إنشاؤه في نظام خط أنابيب المضخة ، أي التدفق والضغط الذي طورته المضخة عند العمل على خط الأنابيب هذا.

في كثير من الحالات ، وفقًا لظروف التشغيل لعناصر محطة توليد الطاقة الخاصة بالسفينة ، وكذلك ، على سبيل المثال ، التغييرات في استهلاك المياه في الأنظمة المنزلية ، من الضروري تنظيم تدفق المضخة ، ولا سيما في الاتجاه من الحد منه.

يمكن تحقيق تغيير العلف:

1. الاختناق.

2. تجاوز.

3. التغيير في سرعة الدوران.

في الطريقتين الأولى والثانية ، تتغير خصائص النظام ،

في الثالث - المضخة.

خانق- يتم عن طريق تغيير موضع الصمام المثبت بالقرب منه على خط أنابيب الضغط. عندما يكون الصمام مغلقًا جزئيًا ، من العمل (.) أ انتقلوا إلى (.) ب. في هذا الوضع ، سيكون الضغط H هو مجموع الضغط H in ، والذي سيتم استهلاكه في الشبكة مع صمام مفتوح بالكامل وفقدان الضغط H 3 في الصمام ، وبالتالي ، الكفاءة. يتم تقليل التثبيت.

التحكم في التجاوزتتم بواسطة صمام مثبت بالتوازي مع المضخة.

نظرًا لأن تدفق المضخة على مدى نطاق التحكم بأكمله سيكون أكبر من التدفق Q A مع إغلاق الصمام ، فإن تجاوز التنظيم يكون أكثر اقتصادا من الاختناق للمضخات التي تنخفض قوتها مع زيادة التدفق.

غالبًا ما يتم استخدام التحكم في التجاوز وكذلك الاختناق لتجنب التحميل الزائد على محرك القيادة.

التحكم في السرعةيؤدي إلى تغيير في خصائص المضخة. إنه الأكثر اقتصادا ، ولكن بشكل عام محرك الأقراص أغلى ثمنا وأكثر تعقيدا وأقل موثوقية في التشغيل. تطبق إذا لزم الأمر للمضخات عالية الطاقة.

التشغيل المشترك للمضخات على نظام مشترك

تتيح طرق التحكم في المضخة التي تمت مناقشتها أعلاه تقليل التدفق أو الضغط مقارنة بتلك التي توفرها المضخة عند التشغيل بالسرعة المقدرة. ومع ذلك ، أثناء التشغيل ، يصبح من الضروري زيادة الضغط أو التدفق في النظام. هذا ممكن عندما تكون المضخات متصلة في سلسلة أو بالتوازي.

في هذه الحالة ، يمكن استخدام المضخات ذات الضغوط المختلفة ، ولكن يفضل أن يكون لها نفس تدفق التصميم ، وإلا ستزيد الكفاءة. ستكون الإعدادات منخفضة.

يمكن تمثيل الخاصية الإجمالية على أنها خاصية لمضخة واحدة ، يكون تدفقها عند ضغط معين مساويًا تقريبًا لمجموع تدفقات كلتا المضختين. س أ \ u003d س ب + س ج

نظرًا لحقيقة أنه مع زيادة العرض ، يزداد فقدان الضغط في خط أنابيب النظام ، Q A< Q 1 + Q 2.

ستكون الزيادة في العلف أكثر أهمية ، وكلما كانت خصائص النظام أكثر إيجابية. للتشغيل المتوازي ، تعتبر المضخات ذات قيمة الرأس القريبة عند تدفق صفر هي الأنسب.

3.1.4. تصاميم مضخات الطرد المركزي. منطقة التطبيق

تحتوي مضخة الطرد المركزي التي نعتبرها على دافع واحد مع مدخل سائل أحادي الاتجاه. يتيح لك استخدام العديد من الدفاعات في مضخة واحدة توسيع نطاق استخدام مضخات الطرد المركزي بشكل كبير وإنشاء عدد من مزايا التصميم.

تسمى المضخات ذات التوصيل التسلسلي للدفاعات متعددة المراحل. يساوي ضغط هذه المضخة مجموع ضغوط العجلات الفردية (المراحل) ، والتغذية تساوي تغذية عجلة واحدة. يتم تثبيت جميع عجلات المضخة متعددة المراحل على عمود مشترك وتشكل دوارًا واحدًا.

تسمى المضخات ذات التوصيل المتوازي للعجلات متعددة التدفق. رأس هذه المضخة يساوي رأس عجلة واحدة ، وتدفق المضخة يساوي مجموع تدفقات العجلات الفردية. الأكثر انتشارًا هي المضخات ذات التدفق المزدوج مع المكره على الوجهين ، وهو اتصال في قطعة واحدة من عجلتين عاديتين.

وفقًا لموقع العمود ، تكون مضخات الطرد المركزي أفقية ورأسية.

وفقًا لموقع الدعامات ، يتم تقسيم المضخات إلى ناتئ مع دعامات موجودة في نهايات العمود ، وقطعة واحدة. بالنسبة للمضخات أحادية الكتلة ، يتم تثبيت المكره مباشرة على عمود محرك الحافة ؛ للتثبيت على المحرك الكهربائي ، تحتوي المضخة على شفة.

تستخدم مضخات الطرد المركزي في أنظمة السفن المختلفة:

مكافحة الحرائق ، الصابورة ، الصرف الصحي ، الصرف الصحي. يتم استخدامها كمبردات في محركات الاحتراق الداخلي ، والشاحنات - على الصهاريج ، وما إلى ذلك.

مزايا شواحن الطرد المركزي:

سرعة؛

الوزن الصغير والأبعاد الكلية ؛

بساطة التصميم

إمداد موحد للسائل ؛

حساسية منخفضة نسبيًا للسائل الملوث ؛

ضغط محدود (يمكن أن يبدأ بالصمامات المغلقة).

عيوب:

ضغط قليل

عدم القدرة على التحضير الذاتي.

وفقًا لما تتطلبه قواعد التسجيل ، يجب أن تكون السفن مجهزة بمضخات طرد مركزي ذاتية التحضير أو مزودة بنظام تفريغ.

بالنسبة لأنظمة السفن العامة ، تُستخدم مضخات الطرد المركزي المزودة بأجهزة ذاتية التحضير من حلقات المياه وأنواع إعادة التدوير وفقًا لـ GOST 7958-78.

الشواحن المحورية

الغلاف هو جزء تدفق المضخة وهو جزء من أنبوب أسطواني منحني. يمكن دمج المضخة بسهولة في خط الأنابيب المشترك المتصل بها.

النهج والتراجع عنصران ثابتان. يتم تثبيت فتحة التهوية 7 في المدخل من أجل إمداد سلس للسائل إلى الشفرات أو ريشة التوجيه ، والتي تعمل على القضاء على دوامات التدفق ، والتي قد تحدث بسبب عدم تناسق التدفق قبل دخول المضخة. يوجد خلف المكره جهاز تقويم يتكون من شفرات ثابتة. إنه يدمر دوامة التدفق ويتم تحويل الطاقة الحركية للتدفق إلى طاقة ضغط.

دفاعة المنفاخ لها شفرتان إلى ست شفرات. يتم تصنيع المضخات البحرية بترتيب عمود الدوران الرأسي والأفقي ، على مرحلة واحدة (مع دافع واحد). وفقًا لطريقة تثبيت شفرات المكره على الغلاف ، تتميز المضخات ذات الريشة الصلبة والمضخات ذات الريشة الدوارة. بسبب دوران الشفرات ، تتغير زاوية الهجوم ، مما يؤدي إلى تغيير في التغذية بسرعة ثابتة ، بينما يظل الضغط ثابتًا. يؤدي تنظيم الإمداد عن طريق تغيير سرعة المحرك الكهربائي أيضًا إلى تغيير الضغط. ومع ذلك ، فإن وجود جهاز لتدوير الشفرات يعقد بشكل كبير تصميم المضخة.

يتم التحكم في التغذية عن طريق تغيير سرعة الدوران أو تدوير الشفرات ، الكفاءة = 0.7 - 0.9 ..

تتمثل إحدى طرق توسيع نطاق مضخات الطرد المركزي في تغيير سرعتها.

تؤثر سرعة دوران دوار مضخة الطرد المركزي بشكل كبير على مؤشراته الرئيسية: التدفق Q والرأس H والقدرة على عمود المضخة N.

عند تغيير سرعة دوران الدوار لمضخة طرد مركزي من n1 إلى n2 دورة في الدقيقة ، يتغير التدفق والرأس والطاقة على العمود وفقًا للمعادلات:

تسمى هذه النسب بقانون التناسب.

من المعادلات السابقة لقانون التناسب يتبع:

وفقًا لهذه الصيغ ، تتم إعادة حساب خصائص المضخة لعدد جديد من الثورات.

لبناء خاصية جديدة للمضخة بسرعة دوران n2 ، يجب على المرء أن يأخذ عدة نقاط عشوائية عند خاصية معينة للمضخة H = f (Q) بسرعة دوران n1 عند تغذية مختلفة Q والقيم المقابلة لـ H. باستخدام قوانين التناسب ، يجب حساب معدلات التدفق Q2 والضغط H2. بناءً على القيم الجديدة لـ Q2 و H2 ، قم بإنشاء نقاط جديدة وارسم خاصية مضخة جديدة H = f (Q) من خلالها عند عدد جديد من الثورات n2.

عند إنشاء منحنى الكفاءة (η-Q) ، يستخدمون حقيقة أن كفاءة المضخة تظل ثابتة عمليًا عندما تتغير السرعة على نطاق واسع إلى حد ما. يؤدي خفض السرعة إلى 50٪ عمليًا إلى عدم حدوث تغيير في كفاءة المضخة.

تحديد سرعة عمود المضخة ، والذي يوفر إمدادًا بتدفق محدد مسبقًا للمياه.

يجب إيجاد السرعة n2 المقابلة لمعدل التدفق المرغوب Q2 باستخدام قوانين التناسب المذكورة أعلاه.

في الوقت نفسه ، يجب أن تعلم أنه إذا أخذت خاصية المضخة المحددة H بسرعة دوران n1 ، فستتميز بقيم معينة لمعدل التدفق Q1 والضغط H1. علاوة على ذلك ، عندما ينخفض ​​تردد الدوران إلى n2 ، باستخدام قوانين التناسب ، فمن الممكن الحصول على قيم جديدة لإحداثيات هذه النقطة. سيتميّز موقعها بقيم Q2 و H2. إذا قمنا بتقليل سرعة الدوران إلى n3 ، فسنحصل بعد إعادة الحساب على قيم جديدة لـ Q3 و H3 تميز النقطة ، وهكذا.

إذا وصلنا جميع نقاط المنحنى السلس ، فسنحصل على قطع مكافئ يخرج من الأصل. لذلك ، عند تغيير سرعة عمود المضخة ، سيتم تمييز قيمة الضغط وتدفق المضخة من خلال موضع النقاط الموجودة على القطع المكافئ الخارج من الأصل وتسمى القطع المكافئة للأنماط المماثلة.

لتحديد Q1 و H1 المدرجة في العلاقات

نظرًا لأن القطع المكافئ يجب أن يمر عبر النقطة ذات الإحداثيين Q2 و H2 ، يمكن إيجاد المعامل الثابت للقطع المكافئ k بالصيغة:

يتم أخذ H2 من خصائص خط الأنابيب بمعدل تدفق معين Q2 أو يتم حسابه بواسطة الصيغة:

حيث Hg هو الارتفاع الهندسي للمصعد ؛ S هو معامل مقاومة خط الأنابيب.

لبناء القطع المكافئ ، تحتاج إلى تحديد عدة قيم عشوائية لـ Q. تحدد نقطة تقاطع القطع المكافئ مع خاصية المضخة H عند عدد الثورات n1 قيم Q1 و H1 ، ويتم تحديد سرعة الدوران مثل

يمكن تحديد سرعة الدوران المطلوبة لدوار المضخة بشكل تحليلي:

لسباكة مضخات الطرد المركزي حسب الصيغة:

حيث n1 و ncons ، على التوالي ، العدد الطبيعي والمطلوب للثورات في الدقيقة ؛

Hg هو الارتفاع الهندسي للمصعد ؛

سلبيات س - العرض المطلوب ؛

n و m هما عدد خطوط القناة وعدد المضخات ، على التوالي ؛

أ و ب معلمات المضخة ؛

S هي مقاومة خط واحد من القناة ؛

لمضخات الطرد المركزي البرازية حسب الصيغة.

الموضوع اليوم صعب للغاية بسبب اتساعه الأولي وتعقيد نظرية الضاغط المحوري. على الأقل بالنسبة لي ، كان الأمر كذلك دائمًا في جوانب معينة :-). لكن استنادًا إلى سياسة الموقع ، سأحاول اختزاله إلى المفاهيم الأساسية وتبسيطه والضغط عليه في مقال واحد. لا أعرف ماذا سيحدث ... سنرى :-) ...

في نفس الوقت ... عند الحديث عن أجهزة معقدة مثل محرك توربينات غازية للطائرات ، على الرغم من الرغبة المستمرة في بساطة القصة ، يتعين على المرء أن يلجأ بشكل دوري إلى العلوم التقنية الدقيقة. لحسن الحظ ، هذا لا يحدث كثيرًا ، وليس بعمق ، وعادة ما تكون الدورة المدرسية في الفيزياء كافية. تماما مثل الآن :-).

لذا ، القليل من النظرية.

منظار الفيديو VJ-Advance بواسطة مختبر نظام الترددات اللاسلكية.

هذه الأجهزة مثالية تمامًا ، ولديها عدد كبير من الوظائف وتسمح لك باكتشاف أي ضرر في الضاغط وتقييمه بشكل شامل في أي جزء من مساره الهوائي تقريبًا.

من أجل وصول مجس المنظار الداخلي للفيديو إلى جزء التدفق ، يتم عمل فتحات صغيرة القطر (منافذ) في غلاف الضاغط (عادةً بين شفرات HA) ، والتي يتم إغلاقها بسدادات محكمة الإغلاق يمكن إزالتها بسهولة. في هذه الحالة ، يدور دوار الضاغط إما يدويًا (بواسطة الشفرات) من مدخل الهواء ، أو بمساعدة جهاز خاص (عادةً محركات كبيرة على أبراج).

قليلا عن التصميم.

الدوارات الضواغط المحوريةحسب التصميم يمكن أن يكون من ثلاثة أنواع: طبل أو قرص أو طبل ديسكو. عند اختيار نوع البناء ، يتم أخذ العديد من المعلمات في الاعتبار: الكتلة ، التعقيد ، صلابة التجميع ، قدرة التحمل ، السرعات المحيطية للدوار. غالبًا ما يتم استخدام إنشاءات أسطوانة الديسكو. ترتبط الأقراص ، اعتمادًا على معلمات المحرك ، ببعضها البعض وبالعمود عن طريق اللحام ، والوصلات المثبتة بمسامير ، باستخدام شرائح خاصة.

تصميم المخططات حسنا. 1 - نوع الأسطوانة ، 2 - نوع أسطوانة الديسكو ، 3 - نوع القرص.

مثال على محرك به ضاغط أسطواني (Rolls-Royce RB.162-86).

يتم إصلاح دوارات في نهايات حواف القرص. طريقة التركيب النموذجية للضاغط هي ما يسمى بـ "تتوافق" مع مقبس فردي لكل شفرة. يمكن أيضًا تجنيد الشفرات في الأخدود الحلقي على حافة القرص. هذا أيضًا تتوافق ، ولكن مع أسطح العمل الحلقيّة.

الشفرات جيدة مع السيقان "تتوافق" من التكوينات المختلفة.

في كثير من الأحيان ، يتم استخدام طريقة التثبيت بقفل من النوع المتعرج. غالبًا ما تستخدم هذه الطريقة لربط ريش التوربينات.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تثبيت الشفرات الطويلة (عادةً من المراحل الأمامية) في الأخاديد الحلقية لحافة القرص باستخدام مسامير خاصة لتقليل الحمل على الريشة والقضاء على الاهتزازات الزائدة.

هذه الشفرات تحت تأثير قوة الطرد المركزي أثناء تشغيل المحرك موجهة بشكل شعاعي بشكل مستقل (محرك AL-21F-3). لتقليل أحمال الاهتزازات ، يمكن أن تحتوي الشفرات الطويلة للمراحل الأمامية على أرفف كفن خاصة تتزاوج مع بعضها البعض (عادةً في النصف العلوي من الجنيح الجنيحي للشفرة أو على عدة مستويات).

تركيب شفرات ضاغط محوري.

محرك PW4000 بغطاءين على المروحة.

ومع ذلك ، في المحركات المروحية الحديثة ذات نسبة الالتفافية العالية ، وجدوا تطبيقًا شفرات واسعة وتر(في خطوات المروحة) بدون أكفان. هذا يجعل من الممكن زيادة الكفاءة الديناميكية الهوائية للمروحة (تصل إلى 6٪) ، وزيادة إجمالي تدفق الهواء وتحسين كفاءة المحرك (حتى 4٪). بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقليل كتلة المروحة ومستوى الضوضاء.

كتف النطاقات موافق.

يتم تصنيع شفرات الوتر العريض باستخدام أحدث التطورات في التكنولوجيا. يتم استخدام مواد مركبة خاصة تعتمد على البوليمرات (PCM) ، وتصنع الشفرات المجوفة من سبائك التيتانيوم مع نوى قرص العسل ، بالإضافة إلى شفرات من مواد مركبة غير بوليمرية (على سبيل المثال ، ألياف البورون في مصفوفة من الألومنيوم مع غلاف من التيتانيوم).

الجزء الثابتيتم تصنيع الضاغط إما على شكل مقاطع صلبة ، أو مجمعة من نصفين (أعلى - أسفل). يتم تثبيت دوارات دوارات التوجيه في الغلاف الخارجي ، عادةً في حلقة التوصيل.

شفرات المروحة. وتر عريض ومنتظم مع رف ضمادة.

اعتمادًا على الأحمال والاهتزاز والغرض ، تكون إما ناتئة ، أو (في كثير من الأحيان) على طول العلبة الداخلية ، يتم توحيدها أيضًا بواسطة حلقة ذات أختام (قرص عسل أو سهل الكشط ( على سبيل المثال alumographite- Al 2 O 3 + 8-13٪ جرافيت)). توجد أختام مضادة (عادة ما تكون على شكل مشط مع متاهة) في هذه الحالة على الدوار. هذا يمنع فيضان الهواء الضار على SE.

مواد الضاغط - سبائك الألومنيوم والتيتانيوم والصلب.

في بعض المحركات الحديثة ، تم تصنيع دفاعات الضاغط باستخدام التكنولوجيا "بليسك"(اختصار للقرص ذي النصل) ، ويسمى بطريقة أخرى IBR (دوار ذو نصل متكامل). في هذه الحالة ، يتم تصنيع ريش الدوار وجسم القرص نفسه كوحدة واحدة. هذه وحدة واحدة ، غالبًا ما يتم صبها أو لحامها ومعالجتها وفقًا لذلك.

شفرات التركيب على الضاغط المحوري.

هذه التصميمات أقوى بشكل ملحوظ من الأقراص الجاهزة. لديهم مكثفات ضغط أقل بشكل ملحوظ ، مثل ، على سبيل المثال ، التي توجد حتمًا عند استخدام تركيب الشفرة المتوافقة. بالإضافة إلى ذلك ، تكون كتلة الهيكل بأكمله أقل (تصل إلى 25٪).

بالإضافة إلى ذلك ، فإن جودة سطح التجميع وتبسيطه أفضل بكثير ، مما يساعد على تقليل الخسائر الهيدروليكية وزيادة كفاءة المرحلة باستخدام هذا القرص (حتى 8 ٪). ومع ذلك ، هناك "النعيم" وعيب كبير. في حالة حدوث أي ضرر للشفرات ، يجب استبدال القرص بالكامل ، وهذا يستلزم حتماً تفكيك المحرك.

قرص ذو شفرات دوارة مصنوع باستخدام تقنية "Blisk".

في مثل هذه الحالة ، إلى جانب borescopes ، يتم استخدام معدات خاصة (على سبيل المثال ، ريتشارد وولف GmbH) لتنظيف النكات والقضاء المحلي على عيوب النصل الناشئة. يتم تنفيذ هذه العمليات باستخدام جميع نوافذ العرض نفسها المتوفرة في جميع مراحل الضواغط الحديثة تقريبًا.

يتم تثبيت Blisks في أغلب الأحيان في HPC لمحركات المروحة المروحية الحديثة. مثال على ذلك هو محرك SaM146.

يمكنك القيام بذلك بدون ضاغط.

يعد المحرك التوربيني الغازي للطيران الحديث ، إلى جانب جميع الأنظمة والمكونات التي تضمن تشغيله ، وحدة معقدة وحساسة للغاية. ضاغطفي هذا الصدد ، ربما في المقام الأول (ربما تشاركه مع التوربين :-)). لكن من المستحيل الاستغناء عنها.

لكي يقوم المحرك بعمله ، يجب أن يكون هناك جهاز لضغط الهواء. وإلى جانب ذلك ، من الضروري تنظيم التدفق في مسار الهواء والغاز أثناء وجود المحرك على الأرض. في هذه الظروف ضاغط التوربينات الغازية للطائراتلا يختلف عن ضاغط التوربينات الغازية الأرضية.

ومع ذلك ، بمجرد أن تقلع الطائرة وتبدأ في التسارع ، تتغير الظروف. بعد كل شيء ، يتم ضغط الهواء ليس فقط في الضاغط ، ولكن أيضًا في المدخل ، أي في مدخل الهواء. مع زيادة السرعة ، يمكن أن تصل بل وتتجاوز مقدار الضغط في الضاغط.

عند السرعات العالية جدًا (عدة أضعاف سرعة الصوت) ، تصل نسبة الضغط إلى قيمتها المثلى (تقابل الحد الأقصى للجر أو الاقتصاد الأقصى). بعد ذلك ، يصبح الضاغط وكذلك التوربين الذي يحركه غير ضروريين.

TRD و ramjet في المقارنة.

ما يسمى ب "تنكس" الضاغطاو غير ذلك "انحطاط" TRD، لأن المحرك توقف عن أن يكون توربينًا غازيًا ، وبقيته في فئة تنفس الهواء ، يجب أن يكون كذلك بالفعل محرك نفاث.

طائرة MiG-25RB.

TRDF R15B-300.

مثال على محرك ، إذا جاز التعبير ، في طريقه إلى انحلال الضاغط هو محرك R15B-300 ، الذي تم تثبيته على طائرات MiG-25 وكان مخصصًا في الأصل للرحلات الجوية ذات الطائرات الكبيرة. يحتوي هذا المحرك على ضاغط "قصير جدًا" (5 مراحل) مع نسبة ضغط 4.75. تحدث نسبة كبيرة من الضغط (خاصة في الأسرع من الصوت) في مدخل الهواء في MiG-25.

ومع ذلك ، هذه مواضيع لمقالات أخرى.

شكرا لك على القراءة حتى النهاية.

نراكم مرة أخرى.

الصور قابلة للنقر.

في النهاية ، بضع صور أخرى حول الموضوع "لا تتناسب" مع النص ……….

مثلثات السرعة لمرحلة الضاغط المحوري.

CFM56 تتوافق مع مآخذ شفرة المروحة.

مثال على مرفق مفصلي لشفرات ضاغط محوري.

شفرة مروحة مجوفة من التيتانيوم مع قلب قرص العسل.

تنقسم المضخات عادة إلى نوعين رئيسيين: ضخمو نابذة.
مضخات الإزاحة الإيجابيةاجعل السائل يتحرك عن طريق تغيير حجم الحجرة بالسائل بوسائل ميكانيكية. مضخات الإزاحة الإيجابيةتمثل حمولة بعزم دوران ثابت على العمود ، بينما يفترض تصميم مضخات الطرد المركزي عزم دوران متغير حسب السرعة.
نقل زخم السائل بسبب دوران المكره المغمورة فيه. يؤدي الدافع إلى زيادة الضغط أو التدفق عند مخرج المضخة. تتناول هذه المقالة فقط مضخات الطرد المركزي.

مضخة الطرد المركزي عبارة عن جهاز يحول طاقة القيادة إلى الطاقة الحركية للسائل عن طريق تسريعها إلى الحافة الخارجية للمكره - المكره. النقطة هنا هي أن الطاقة المتولدة هي طاقة حركية. تتوافق كمية الطاقة المنقولة إلى السائل مع السرعة عند طرف شفرة المكره. كلما كان دوران المكره أسرع أو زاد حجمه ، زادت سرعة السائل عند حافة الشفرة وزادت الطاقة المنقولة إلى السائل. ينظم تكوين مقاومة التدفق الطاقة الحركية للسائل عند مخرج المكره. يتم إنشاء المقاومة الأولية بواسطة حجرة المضخة الحلزونية (الغلاف) ، والتي يدخل فيها السائل ويتباطأ. عندما يتباطأ السائل في غلاف المضخة ، يتم تحويل بعض الطاقة الحركية إلى طاقة ضغط. إنها مقاومة تدفق المضخة التي يتم تسجيلها على مقياس ضغط مثبت على خط أنابيب التفريغ. المضخة تخلق التدفق وليس الضغط. الضغط هو مقياس لمقاومة التدفق.

الرأس - مقاومة التدفق

مثال:
تخيل أنبوبًا به نفاثة ماء تتجه مباشرة إلى الهواء. الضغط هو الارتفاع الذي يرتفع إليه الماء.

بالنسبة للسوائل النيوتونية (TRUE) (السوائل غير اللزجة مثل الماء والبنزين) ، نستخدم مصطلح الرأس لقياس الطاقة الحركية الناتجة عن المضخة. الرأس هو ارتفاع عمود الماء الذي يمكن أن تخلقه المضخة بسبب الطاقة الحركية التي تنتقل إلى السائل. السبب الرئيسي لاستخدام الرأس بدلاً من الضغط لقياس طاقة مضخة الطرد المركزي هو أن الضغط عند مخرج المضخة يتغير مع تغير وزن السائل ، لكن الرأس لا يتغير.

لذلك ، باستخدام مصطلح الرأس ، يمكننا دائمًا الإشارة إلى أداء المضخة لأي سائل نيوتوني ، ثقيل (حمض الكبريتيك) أو خفيف (بنزين). تذكر أن الرأس مرتبط بالسرعة التي يكتسبها السائل عند المرور عبر المضخة. يمكن تمييز جميع أنواع الطاقة المتوفرة في نظام تدفق السوائل بارتفاع عمود الماء. مجموع الرؤوس المختلفة هو إجمالي رأس النظام ، أو العمل الذي ستؤديه المضخة في هذا النظام. يتم تمييز أنواع الضغوط التالية:

شروط المضخة

ارتفاع الشفطيوجد عندما يكون خزان الإمداد أسفل خط الوسط للمضخة. وبالتالي ، فإن رأس الشفط الهندسي هي المسافة العمودية من خط الوسط للمضخة إلى المستوى الحر للسائل المراد ضخه.

يدعميحدث عندما يكون خزان الإمداد (رفع الشفط) فوق خط الوسط للمضخة. وبالتالي ، فإن الرأس الهندسي هو المسافة الرأسية من خط الوسط للمضخة إلى المستوى الحر للسائل المراد ضخه.

رأس هيدروستاتي هندسيهي المسافة العمودية بين الخط المركزي للمضخة ونقطة التدفق الحر أو سطح السائل في خزان الاستقبال.

رأس هيدروستاتي إجماليهي المسافة العمودية بين المستوى الحر في خزان الإمداد ونقطة التدفق الحر أو سطح السائل الذي تم ضخه (في خزان الاستقبال).

فقدان الاحتكاك (hf)- الخسائر للتغلب على مقاومة التدفق التي تحدث في خط الأنابيب والأنابيب الفرعية. تعتمد المقاومة على حجم وحالة ونوع خط الأنابيب وعدد الفوهات ونوعها ومعدل التدفق ونوع السائل.

رأس السرعة (hv)- هذا هو الرأس الناتج عن حركة مائع بسرعة V. يمكن حساب رأس السرعة باستخدام الصيغة التالية:
ح ت = ت 2/2 زحيث: g = 9.8 m / s ، V = سرعة السائل ، m / s
عادةً ما يكون رأس السرعة ضئيلًا ويمكن تجاهله في معظم أنظمة الرأس العالية. ومع ذلك ، يمكن أن تلعب دورًا مهمًا في أنظمة الضغط المنخفض ويجب أخذها في الاعتبار.

رأس الضغطيجب أن يؤخذ في الاعتبار عندما يبدأ نظام الضخ أو ينتهي في خزان به ضغط غير جوي. يجب إضافة فراغ خزان الإمداد أو الضغط الإيجابي في خزان الاستقبال إلى رأس النظام ، بينما يجب طرح الضغط الإيجابي في خزان الإمداد أو الفراغ في خزان الاستقبال. تشكل الأنواع المذكورة أعلاه من الرؤوس ، وهي الرأس الهيدروستاتيكي والرأس الاحتكاكي ورأس السرعة ورأس الضغط معًا رأس النظام بسرعة تدفق معينة.

ارتفاع شفط الفراغ (hs)هو ارتفاع الشفط الهندسي ، مع مراعاة الخسائر وسرعة الرأس. يتم تحديد رفع الشفط الفراغي من المقياس الموجود على شفة الشفط. إذا تم تجاوز ارتفاع الفراغ المسموح به ، يحدث التجويف في المضخة.

مخرج رأس هيدروديناميكي (عالي الدقة)هو رأس هيدروستاتيكي هندسي ، بالإضافة إلى رأس السرعة عند شفة مخرج المضخة ، بالإضافة إلى إجمالي خسارة رأس الاحتكاك في أنابيب التفريغ. إجمالي الرأس الهيدروديناميكي عند المخرج (يتم تحديده عند اختبار المضخة) هو قراءة العداد على حافة المخرج.

رأس هيدروديناميكي إجمالي (TDH)هو رأس هيدروديناميكي عند المخرج ، مع مراعاة ارتفاع شفط الفراغ:
TDH = h d + h s (عندما يرتفع السائل إلى ارتفاع الشفط)
TDH = ح د - ح س (إذا كان هناك مياه راكدة)

قوةالعمل الذي تقوم به المضخة هو دالة للرأس الكلي ووزن السائل الذي يتم ضخه في وقت معين. تستخدم الصيغ عادةً التدفق الحجمي للمضخة والجاذبية النوعية للسائل ، وليس الوزن الفعلي للسائل الذي يتم ضخه. مدخلات الطاقة (N) هي الطاقة الفعلية التي يتم توفيرها لعمود المضخة. توصيل المضخة أو صافي القدرة الهيدروليكية (Nn) هو الطاقة التي توفرها المضخة للسائل. يتم تحديد هاتين الكميتين بالصيغ التالية:

تظهر خصائص المضخة مثل التدفق والرأس والكفاءة واستهلاك الطاقة بيانياً على منحنيات المضخة.

يظهر حجم المضخة ، 2x3-8 ، في الجزء العلوي من الرسم البياني. تشير الأرقام 2x3-8 إلى أن المخرج (المخرج) يبلغ 2 بوصة (يمكن التعبير عنه بالملم) ، والمدخل (الشفط) 3 بوصات وقطر المكره 8 بوصات. تشير بعض الشركات المصنعة إلى أن هذا الرمز هو 3x2-8. أكبر رقمين هو المدخل. تظهر سرعة المضخة (rpm) أيضًا في الجزء العلوي من الرسم البياني ، وتُظهر الإخراج عند 2960 دورة في الدقيقة.

يتم تقديم جميع المعلومات لسرعة تشغيل معينة. يتم عرض السعة أو تدفق الحجم على طول الجزء السفلي من المنحنى. يتم عرض جميع معدلات التدفق المختلفة لسرعة التشغيل البالغة 2960 دورة في الدقيقة ، ولكنها تظهر تأثير الرأس عند اختناق الخرج. يُظهر الجانب الأيسر من منحنيات الأداء الرأس المتولد بمعدلات تدفق مختلفة.

يقارن الرسم البياني العديد من منحنيات التدفق والرأس ، كل منها يميز حجم دافع مختلف (مبتور). بالنسبة لهذه المضخة ، يتراوح مدى المكره من 5.5 إلى 8.375 بوصة ، ويتم تثبيت منحنيات الكفاءة على الرسم البياني (الخطوط الرأسية) وتميز كفاءة هذه المضخة من 64 إلى 45 بالمائة. مع زيادة الرأس ، ينخفض ​​التدفق والكفاءة. يظهر استهلاك الطاقة كخط منقط مرسوم قطريًا من أسفل اليمين إلى أعلى اليسار. تظهر منحنيات استهلاك الطاقة في النطاق 80 - 325 كيلو واط. عند استخدام دفاعة 8 بوصة بتدفق 250 م / ساعة ، سيكون استهلاك الطاقة حوالي 270 كيلو وات.

أداء المضخة والنظام

منحنى المضخة هو وظيفة بسيطة للخصائص الفيزيائية للمضخة. يعتمد منحنى أداء النظام كليًا على حجم خط الأنابيب وطوله وعدد وموقع الأكواع وعوامل أخرى. تقاطع هذين المنحنيين هو نقطة التشغيل الفعلية. في هذه المرحلة ، يتطابق ضغط المضخة مع خسائر النظام ويكون كل شيء متوازنًا.

إذا كان النظام يخضع لتغييرات متكررة أو مستمرة ، فمن الضروري تغيير خصائص المضخة أو معلمات النظام.
هناك طريقتان تستخدمان لتوفير تدفق متغير. إحدى الطرق هي الخنق ، والذي ينتج عنه تغيير في خصائص النظام عن طريق صمام الاختناق. طريقة أخرى هي تغيير سرعة دوران المضخة ، مما يغير أداء المضخة.

بهذه الطريقة ، تزيد المقاومة الإضافية للتدفق الرأس. يتم عرض خصائص النظام في وضعين مختلفين للصمام أدناه.

للمقارنة ، دعنا نستخدم مثالاً لتحديد استهلاك الطاقة لنظام الاختناق ، ثم لنظام التحكم في السرعة. يتم استخدام مضخة (مع دافع 8 بوصات) تعمل بسرعة اسمية تبلغ 2960 دورة في الدقيقة. تم تصميم المضخة للعمل في نظام يتطلب رأسًا يبلغ 250 مترًا بتدفق 250 مترًا / ساعة. انظر منحنى المضخة أدناه.

استنادًا إلى المعلومات الواردة في الرسم البياني ، يمكنك معرفة متطلبات الطاقة المختلفة بمعدلات التدفق الموضحة في الجدول أدناه لنظام الاختناق.

أين،
ن- الطاقة الهيدروليكية (كيلوواط)
ن- استهلاك الطاقة (كيلوواط)

نظام السرعة المتغيرة

على عكس الطريقة المذكورة أعلاه ، عندما يتم التحكم في السرعة ،.

تغير سرعة المضخة المنخفضة منحنى المضخة بناءً على رأس السرعة الناتج عن سرعة السائل الذي يتم ضخه. تذكر أن هذا الضغط يساوي v 2 / 2g.

قوانين التشابه

تسمى مجموعة الصيغ المستخدمة للتنبؤ بتشغيل مضخة الطرد المركزي في أي نقطة عمل ، بناءً على الخصائص الأصلية للمضخة ، بقوانين القياس.

أين،
ن= سرعة دوران المضخة
س= تغذية (م / ساعة) ر= الضغط (م) ن= الطاقة (كيلوواط)
باستخدام نفس المثال الخاص بالاختناق ، يمكنك حساب استهلاك الطاقة للأنظمة عندما تكون سرعة المضخة:

أين ن- استهلاك الطاقة على العمود بالكيلوواط.
استخدم قوانين التشابه لحساب القيم في نقاط التشغيل المتبقية.

من الواضح أنه عند تنظيم السرعة ، يكون استهلاك الطاقة في وضع الإمداد الجزئي أقل بكثير مما هو عليه عند الاختناق. لتحديد الطاقة الكهربائية الفعلية المستهلكة ، من الضروري أيضًا مراعاة كفاءة المحرك الكهربائي. تنخفض كفاءة المحرك الكهربائي الذي يعمل من الشبكة عندما لا يتم تحميل العمود بالكامل (كما في حالة الاختناق) ، بينما تظل كفاءة محرك كهربائي قابل للتعديل دون تغيير ، مما يوفر توفيرًا إضافيًا. يعتمد توفير الطاقة على مقدار الوقت الذي ستعمل فيه المضخة عند كل إعداد سرعة مخفض.

لحساب التوفير الحقيقي ، يجب ضرب استهلاك الطاقة في عدد ساعات التشغيل. ثم يتم ضرب هذه القيمة بالتكلفة لكل كيلو وات ساعة لإظهار تكلفة تشغيل المضخة عند كل معدل تدفق. اطرح قوة التحكم في السرعة من قوة الاختناق للحصول على الفرق في تكلفة الطاقة.

في مثالنا ، عند معدل تدفق يبلغ 200 م / ساعة ، يتم استهلاك 240 كيلو وات عند الاختناق ، وعند التحكم في السرعة ، يلزم فقط 136.2 كيلو وات لنفس التدفق. إذا كان من الضروري توفير مثل هذا النظام لمدة 2000 ساعة في السنة بسعر 2 روبل لكل كيلوواط ساعة ، فستكون مقارنة التكلفة على النحو التالي:

نظام الاختناق:
240 × 2000 = 480000 كيلوواط ساعة
480000 × 2 = 960 ألف روبل
نظام السرعة المتغيرة:
136.2 × 2000 = 272400 كيلوواط ساعة
272400 × 2 = 545 ألف روبل
إنقاذ:
960-545 = 415 ألف روبل

هذا المثال لم يكن مرتبطا بالضغط. لا يؤثر الرأس على خصائص النظام واستهلاك الطاقة عند تنظيم الإمداد. كلما ارتفع الرأس الهيدروستاتيكي للنظام ، انخفضت إمكانية توفير الطاقة. هذا يرجع إلى حقيقة أن خاصية النظام أكثر تملقًا ، لأن يتم استخدام معظم الطاقة لرفع السائل إلى الارتفاع المطلوب.

مقتبس من Rockwell Automation، Inc.[إلغاء الرد]
الصفحات:

بناءً على التدفق والرأس الكلي المحدد للمروحة أو المضخة ، وللضاغط - التدفق وعمل الضغط المحدد - يتم تحديد قوة العمود ، وفقًا لقوة محرك الدفع التي يمكن اختيارها.

بالنسبة لمروحة الطرد المركزي ، على سبيل المثال ، تُشتق صيغة تحديد القدرة على العمود من التعبير عن الطاقة المنقولة إلى الغاز المتحرك لكل وحدة زمنية.

دع F يكون قسم خط أنابيب الغاز ، م 2 ؛ م - كتلة الغاز في الثانية ، كجم / ث ؛ ت - سرعة حركة الغاز ، م / ث ؛ ρ - كثافة الغاز ، م 3 ؛ ηv ، ηp - كفاءة المروحة وناقل الحركة.

ومن المعروف أن

ثم يأخذ التعبير عن طاقة الغاز المتحرك الشكل:

أين هي القوة على محرك رمح المحرك ، كيلوواط ،

في الصيغة ، يمكن تمييز مجموعات القيم المقابلة للإمداد ، m3 / s ، وضغط المروحة ، Pa:

يمكن ملاحظة ذلك من التعبيرات أعلاه

على التوالى

هنا c ، c1 c2 هي ثوابت.

لاحظ أنه نظرًا لوجود ضغط ثابت وخصائص تصميم مراوح الطرد المركزي ، فقد يختلف الأس الموجود على الجانب الأيمن عن 3.

على غرار الطريقة التي تم إجراؤها على المروحة ، يمكنك تحديد القدرة على عمود مضخة الطرد المركزي ، kW ، والتي تساوي:

حيث Q - تدفق المضخة ، m3 / s ؛

Hg - الرأس الجيوديسي يساوي الفرق بين ارتفاع التفريغ والشفط ، م ؛ Hc - إجمالي الرأس ، م ؛ P2 - الضغط في الخزان حيث يتم ضخ السائل ، Pa ؛ P1 - الضغط في الخزان الذي يُضخ منه السائل ، Pa ؛ ΔH - فقدان الضغط في الخط ، م ؛ يعتمد على قسم الأنابيب ، وجودة معالجتها ، وانحناء أقسام خطوط الأنابيب ، وما إلى ذلك ؛ Δ تم إعطاء قيم H في الأدبيات المرجعية ؛ ρ1 - كثافة السائل الذي يتم ضخه ، كجم / م 3 ؛ g = 9.81 م / ث 2 - تسارع السقوط الحر ؛ ηn، p - كفاءة المضخة ونقل الحركة.

مع بعض التقريب لمضخات الطرد المركزي ، يمكن الافتراض أنه بين القدرة على العمود والسرعة هناك علاقة P = cω 3 و M = cω 2. من الناحية العملية ، تختلف الأسس y للسرعة في نطاق 2.5-6 لمختلف التصاميم وظروف التشغيل للمضخات ، والتي يجب أخذها في الاعتبار عند اختيار محرك كهربائي.

يتم تحديد الانحرافات المحددة للمضخات من خلال وجود ضغط الخط. نلاحظ بالمرور أن هناك ظرفًا مهمًا للغاية عند اختيار محرك كهربائي للمضخات التي تعمل على خط عالي الضغط وهو أنها حساسة للغاية لانخفاض سرعة المحرك.

السمة الرئيسية للمضخات والمراوح والضواغط هي اعتماد الضغط المتطور H على إمداد هذه الآليات س. وعادة ما يتم تقديم هذه التبعيات في شكل رسوم بيانية عالية الجودة لسرعات مختلفة للآلية.

على التين. يوضح الشكل 1 كمثال الخصائص (1 ، 2 ، 3 ، 4) لمضخة طرد مركزي بسرعات زاويّة مختلفة لمدفّعتها. في نفس محاور الإحداثيات ، يتم رسم خاصية الخط 6 ، الذي تعمل عليه المضخة. خصائص الخط هي العلاقة بين العرض Q والضغط اللازم لرفع السائل إلى الارتفاع ، والتغلب على الضغط الزائد عند مخرج خط أنابيب التفريغ والمقاومة الهيدروليكية. تحدد نقاط التقاطع للخصائص 1،2،3 مع الخاصية 6 قيم الضغط والأداء عندما تعمل المضخة على خط معين بسرعات مختلفة.

أرز. 1. اعتماد الرأس H للمضخة على إمدادها Q.

مثال 1. بناء الخصائص H ، Q لمضخة طرد مركزي لسرعات مختلفة 0.8ωn ؛ 0.6 درجة ن ؛ 0.4ωн ، إذا تم تعيين الخاصية 1 عند ω = ωн (الشكل 1).

1. لنفس المضخة

لذلك،

2. دعونا نبني خاصية المضخة لـ ω = 0.8ωn.

للنقطة ب

للنقطة ب "

وبالتالي ، من الممكن إنشاء قطع مكافئ إضافي 5 ، 5 "، 5" ... والتي تتدهور إلى خط مستقيم على المحور y عند Q = 0 ، وخصائص QH لسرعات المضخة المختلفة.

يمكن تحديد قوة محرك الضاغط الترددي من مخطط مؤشر ضغط الهواء أو الغاز. يظهر هذا المخطط النظري في الشكل. 2. يتم ضغط كمية معينة من الغاز وفقًا للرسم التخطيطي من الحجم الأولي V1 والضغط P1 إلى الحجم النهائي V2 والضغط P2.

يتم إنفاق العمل على ضغط الغاز ، والذي سيكون مختلفًا حسب طبيعة عملية الضغط. يمكن تنفيذ هذه العملية وفقًا لقانون ثابت الحرارة دون نقل الحرارة ، عندما يكون مخطط المؤشر مقيدًا بالمنحنى 1 في الشكل. 2 ؛ وفقًا لقانون متساوي الحرارة عند درجة حرارة ثابتة ، على التوالي ، منحنى 2 في الشكل. 2 ، أو على طول منحنى polytrope 3 ، والذي يظهر كخط متصل بين adiabat و isotherm.

أرز. 2. رسم تخطيطي لمؤشر ضغط الغاز.

يتم التعبير عن العمل أثناء ضغط الغاز لعملية متعددة الاتجاهات ، J / kg ، بواسطة الصيغة

حيث n هو مؤشر متعدد الاتجاهات ، تحدده المعادلة pV n = const ؛ P1 - ضغط الغاز الأولي ، Pa ؛ P2 - الضغط النهائي للغاز المضغوط ، Pa ؛ V1 هو الحجم الأولي المحدد للغاز ، أو حجم 1 كجم من الغاز عند الشفط ، m3.

يتم تحديد قوة محرك الضاغط ، kW ، من خلال التعبير

هنا Q - تدفق الضاغط ، m3 / s ؛ ηk - مؤشر كفاءة الضاغط ، مع مراعاة فقد الطاقة فيه أثناء عملية التشغيل الحقيقية ؛ ηp - كفاءة النقل الميكانيكي بين الضاغط والمحرك. نظرًا لأن مخطط المؤشر النظري يختلف اختلافًا كبيرًا عن الرسم الفعلي ، ولا يكون الحصول على الأخير ممكنًا دائمًا ، عند تحديد قوة عمود الضاغط ، kW ، غالبًا ما يتم استخدام صيغة تقريبية ، حيث تكون البيانات الأولية هي عمل ضغط متساوي الحرارة والحرارة ، فضلا عن الكفاءة ضاغط ، وقيمها ترد في الأدبيات المرجعية.

تبدو هذه الصيغة كما يلي:

حيث Q - تدفق الضاغط ، m3 / s ؛ Au - عمل متساوي الحرارة لضغط 1 م 3 من الهواء الجوي للضغط Р2 ، J / m3 ؛ أأ - عمل ثابت الحرارة لضغط 1 م 3 من الهواء الجوي للضغط Р2، J / m3.

العلاقة بين القدرة على عمود آلية الإنتاج من نوع المكبس والسرعة مختلفة تمامًا عن العلاقة المقابلة للآليات مع عزم دوران من نوع المروحة على العمود. إذا كانت آلية من نوع المكبس ، مثل المضخة ، تعمل على خط يتم فيه الحفاظ على ضغط ثابت H ، فمن الواضح أن على المكبس التغلب على متوسط ​​قوة ثابتة مع كل شوط ، بغض النظر عن سرعة الدوران.

بناءً على الصيغ التي تم الحصول عليها ، يتم تحديد القدرة على عمود الآلية المقابلة. لاختيار محرك ، يجب استبدال القيم الاسمية للتدفق والضغط في هذه الصيغ. بناءً على الطاقة المستلمة ، يمكن اختيار محرك عمل مستمر.