0.3 Đặc tính của bơm cánh quạt, nguyên lý làm việc của máy bơm li  (Page 5/11)

Trong chế tạo máy bơm, người ta chọn góc ở cửa vào 1 = 900 để thành phần hình chiếu vận tốc C1u = C1cos1 = 0, như vậy thành phần hường li tâm C1r = C1sin1 = C1 và ở cửa ra cố gắng giữa cho C2r = C1 để giảm tổn thất. Điều kiện này dẫn đến phương trình ( 3 - 2 ) đã trình bày ở trước, cụ thể :

$H_{\yen l}=H_t+H_d=\frac{1}{g}{C}_{\mathrm{2u}}{U}_2$ ( 3 - 9 )

Trong ba dạng cánh trên, dạng nào cho ta thành phần Ht chím phần lớn còn Hđ ít nhất thì dạng cánh đó được chọn. Cần biến đổi công thức tính Hđ với C2r = C1 ta có :

Hđ = $\frac{C_2^2-C_1^2}{\mathrm{2g}}$ = $\frac{C_2^2-C_{\mathrm{2r}}^2}{\mathrm{2g}}=\frac{C_{\mathrm{2u}}^2}{\mathrm{2g}}$ ( 3 - 10 )

- Khi 2>900, nhìn vào Hình 3 - 4, c ta thấy C2u>U2 do vậy thay vào ( 3- 10 )

ta có Hđ = $\frac{C_{\mathrm{2u}}^2}{\mathrm{2g}}>\frac{U_2{C}_{\mathrm{2u}}}{\mathrm{2g}}=\frac{1}{2}{H}_{\yen l}$ , nghĩa là với dạng cánh này thành phần động năng chiếm hơn một nửa của cột nước Hl, vậy tổn thất lớn.

- Khi 2 = 900, nhìn vào Hình 3 - 4,c ta thấy C2u = U2 thay vào ( 3 - 10 ) ta có:

Hđ = $\frac{C_{\mathrm{2u}}^2}{\mathrm{2g}}=\frac{U_2{C}_{\mathrm{2u}}}{\mathrm{2g}}=\frac{1}{2}{H}_{\yen l}$ , dạng cánh này cho ta cột nước động và tĩnh bằng nhau.

- Khi 2<900 , nhìn Hình 3 - 4, a ta thấy C2u<U2, thay vào ( 3 - 10 ) ta có :

Hđ = , dạng cánh này cho ta cột nước động nhỏ hơn một nửa cột nước Hl . Vậy tổn thất thủy lực trong bơm là nhỏ nhất trong ba dạng cánh.

Từ những tính toán trên và nhận xét những mặt khác ta chọn dạng cánh có 2<900 làm dạng cánh để chế tạo, vì nó có những ưu điểm sau:

• Khi 2<900 sẽ tạo phần lớn cột nước tĩnh ngay trong cánh quạt, giảm tổn thất thủy lực;
• Khe cánh quạt uốn ra sau nên mở rộng đều đặn hơn so với 2>900 và chỉ một lần cong cũng giảm tổn thất thủy lực trong cánh quạt và dễ chế tạo hơn;
• Sự thay đổi công suất thủy lực tương đối ít khi lưu lượng thay đổi, do vậy tạo điều kiện cho động cơ làm việc thuận lợi. Chế độ làm việc ít thay đổi thì hiệu suất bơm cũng cao hơn.

Phần lớn người ta chọn góc 2 từ 15 ... 400 để chế tạo bơm .

Quá trình làm việc trong phần tĩnh của bơm li tâm

Phần tĩnh của máy bơm li tâm gồm: đọan từ mặt bích ống hút vào cửa vào BXCT, phần xoắn ốc bao quanh BXCT và đoạn nối hình nón khuếch tán với bích cửa ra.

a) Sơ đồ phần dẫn ; b) Sơ đồ bơm có rãnh xoắn; c) Sơ đồ phần ra có cánh hướng.

Hình 3 - 5. Các sơ đồ chất lỏng chảy qua phần tĩnh.

Phần dẫn cần đảm bảo nước chuyển động tịnh tiến vãoBXCT với vận tốc phân bố đều đặn nhất, thường được làm ở dạng hình nón cụt thu hẹp hoặc dạng hình nửa xoắn bên ( Hình 3 -2, a ). Mặt cắt ngang của phần dẫn co hẹp dần khoảng 10 ... 20% diện tích.

Phần xoắn ốc ( Hình 3 - 5,b ) thu nước từ BXCT ra, mặt cắt ngang của nó thường có dạng quả lê, tròn hoặc dạng chữ nhật và tăng dần theo tỷ lệ góc quay từ "lưỡi gà" 4 đến tiết diện tròn cửa ra của nón khuếch tán 3. Dòng chảy trong phần xoắn có đặc tính không gian phức tạp. Nếu mô hình dòng chảy là đơm giản thì ở chế độ thiết kế Q = Q0 có thể coi vận tố́c trung bình của dòng chảy dọc theo phần xoắn là không đổi và bằng: