Различают три вида коэффициента полезного действия, которые связаны с различными факторами, снижающими эффективность работы насоса.
Объемный КПД (hV) насоса
учитывает обратное течение с расходом q, возникающее в зазорах насоса. Причиной появления такого течения является различие давления между всасывающим патрубком (где давление низкое) и внешней частью рабочего колеса, где давление относительно высокое. Если требуется от насоса расход Q, то на самом деле должен подавать расход Q + q.
Гидравлический КПД насоса (hg) учитывает потери давления из-за действия сил трения, изменение направления движения жидкости и перехода ее в участки насоса с различными проходными сечениями, удары жидкости о колесо и лопатки, наличие вихревых движений жидкости.
Если p – требуемое давление, а p g – потери давления по указанным причинам, то
.
Гидравлические потери пропорциональны квадрату скорости течения жидкости, или, расхода Q, обеспечиваемого насосом. Поэтому они сильно зависят от условий его работы, когда указывается интервал изменения hg, то имеется в виду номинальный рабочий диапазон насоса, указанный фирмой-изготовителем.
|
|
Механический КПД (hm) учитывает затраты на преодоление сил трения в подшипниках, уплотнителях (сальниках), предназначенных для удаления течи жидкости из зазоров и щелей. Потери мощности на силы трения W f, мощность на валу W v. Тогда
.
Полный КПД насоса
.
3. Жидкость циклопентан (С5Н10) с теплотой парообразования L = 380 кДж/кг перекачивается насосом на входе которого вакуумметр показывает 0,75×105 Па. При каких температурах этой жидкости насос будет работать без кавитации, если температура кипения циклопентана T boil = 49 °C при 760 мм.рт.ст.?