Xem mẫu
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 18
http://www.hcmute.edu.vn
CHÖÔNG II : KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ BÔM
2.1- ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI
2.1.1- Ñònh nghóa
Bôm laø maùy ñeå taïo ra doøng chaát loû ng. Hay noùi caùch khaù c, bôm laø maùy duøng ñeå di
chuyeån chaá t loûng vaø taêng naêng löôïng cuû a doøng chaá t loûng. Khi bôm laøm vieä c naên g löôïng maø
bôm nhaä n ñöôï c töø ñoäng cô seõ chuyeån hoaù thaønh theá naêng, ñoäng naêng vaø trong moä t chöøng
möïc nhaá t ñònh thaønh nhieä t naêng cuû a doøng chaá t loûng.
Vaäy bôm laø loaïi maùy thuyû löï c duøng ñeå bieán ñoåi cô naên g cuû a ñoäng cô thaøn h naên g
löôïng ñeå vaä n chuyeån chaát loûng hoaë c taïo neân aùp suaát caàn thieá t trong heä thoáng truyeà n daãn thuyû
löï c.
h
Min
2.1.2- Phaïm vi söû duïn g
Chi
P. Ho
Bôm ñöôïc söû duïng roäng raõ i trong nhieà u laõnh vöïc: uat T
y th
am K thieáu ñeå thöï c hieän thuyû lôïi hoaù chaê n
u ph
Trong noâng nghieäp:bôm laø thieát bò khoân g theå
DH S
g
ruon
nuoâi troàng troït.
t©T
h
Trong coâ ng nghieäp : g
yri bôm ñöôï c söû duïng trong caù c coâng trình khai thaù c moû, quaë ng daà u
Cop
hay caùc coâ ng trình xaây döïng.
Hieä n nay trong kyõ thuaä t vaän chuyeån , phaùt trieån xu höôùn g duø ng bôm vaø ñöôøng oáng daã n
ñeå vaän chuyeån caùc saûn phaåm cuû a ngaønh khai thaù c moû ( quaëng daàu), hoaù chaá t, nguyeâ n
vaä t lieä u xaây döïn g, … vaø ñoù laø phöông tieän vaä n chuyeån thuaä n lôïi vaø kinh teá.
Trong ngaø nh cheá taïo maùy , bôm ñöôï c söû duïng phoå bieá n, noù laø moät trong nhöõ ng boä
phaän chuû yeáu cuû a heä thoáng ñieàu khieån vaø truyeàn ñoäng thuyû löï c trong maùy.
2.1.3- Phaân loaïi
a. Theo nguyeân lyù laøm vieä c vaø caáu taïo cuûa bôm ( töông töï nhö phaân loaï i ôû treân)
b. Theo coâng duïng:
Bôm caáp nöôùc noài hôi ( trong caù c nhaø maùy nhieät ñieän)
Bôm daà u ( trong caùc heä thoáng truyeàn ñoän g thuyû löï c)
Bôm nhieân lieäu
Bôm cöù u hoaû
Bôm hoaù chaá t…
c. Theo phaï m vi coät aùp vaø löu löôïng söû duïng:
Ngöôøi ta chia bôm thaø nh caù c loaï i: bôm coù coä t aùp cao, trung bình hoaë c thaáp ; bôm coù
löu löôïng lôùn, trung bình hoaëc nhoû.
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 19
http://www.hcmute.edu.vn
Trong kyõ thuaä t coù 3 loaï i bôm ñöôïc söû duïng roäng raõ i laø bôm ly taâm, bôm höôùng truïc vaø
bôm piston. Bieå u ñoà phaân boá phaïm vi söû duïng cuû a caùc loaï i bôm thoâng duïng treân ñöôïc theå
hieän treân hình 2.1
H,m
10000
Bôm
piston
1000
Bôm ly taâm
100
10
h
Mn
Bôm höôùng truï c i
Chi
P. Ho
uat T
1
y th Q, m3 /h
K1000
100 m 10000
10
pha
H Su
Hình
söû g D
2.1 – Phaïm vi uonduïn g cuûa caùc loaï i bôm thoâng duïng
Tr
©
ght
2..2 - CAÙC THOÂNyri LAØM VIEÄC CÔ BAÛN
opG SOÁ
C
P4
4 4
Beå chöùa
zñ oáng ñaåy
K2
z
3 3 AK
y CK
Ñoäng cô
K1 2
oáng huùt
zh
p1= pa Bôm
1 1
Beå huù t
Hình 2.2 – Sô ñoà heä thoáng bôm
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 20
http://www.hcmute.edu.vn
Bôm bao giôø cuõng laøm vieä c trong moä t heä thoáng ñöôøng oáng. Ñeå bieát roõ coâng duï ng, quaù
trình laøm vieä c vaø caùc thoâng soá cô baû n cuûa bôm, ta nghieân cöùu sô ñoà thieá t bò cuû a moä t bôm laøm
vieä c trong heä thoáng ñôn giaûn treân hình 2.2
Khi bôm laøm vieäc, chaát loûng töø beå huùt qua löôùi chaé n raù c theo oáng huùt ñi vaøo bôm. Sau
khi qua bôm, chaát loû ng ñöôïc bôm caáp cho naêng löôïng chaûy vaø o oáng ñaåy ñeå leân beå chöùa. Töø
beå chöùa chaá t loûng ñöôï c phaân phoái veà caùc nôi tieâ u thuï. Trong heä thoáng truyeàn ñoäng thuyû löïc,
chaát loûng sau khi ra khoûi bôm coù aùp suaá t cao, qua boä phaä n phaân phoái ñi vaø o ñoä ng cô thuyû löï c
ñeå thöïc hieän caù c chuyeån ñoä ng cuû a nhöõn g cô caáu laøm vieä c.
Bôm coù 5 thoâng soá laøm vieä c cô baû n: löu löôïng Q, coät aù p H, coâng suaát N, hieäu suaá t
vaø coä t aù p huù t cho pheùp [HCK]. Ta seõ laà n löôït nghieâ n cöùu caù c thoâng soá naøy .
2.2.1- Löu löôïng
Laø löôïng chaá t loûng maø bôm vaän chuyeån ñöôï c trong moät ñôn vò thôøMinh i gian.
Chi
o
Tuyø thuoäc ñôn vò ño coù 3 loaï i löu löôïng: löu löôïng theå TP. HQ coù ñôn vò ño laø m3 /s, l/s,
uat
tích
y th
am K
m3/h…; löu löôïng khoái löôïng M coù ñôn vò ño laø kg/s, kg/h, g/s…; löu löôïng troïng löôïng G coù
u ph
DH S
ñôn vò ño laø N/s, N/h, kG/s,…
g
ruon
Löu löôïng cuû a bômigñöôï©cTxaù c ñònh baèng caùc duïng cuï ño trung bình laép treân oáng ñaå y
t
h
yr
nhö oáng Venturi, löu op ng keá kieåu maøn g chaén hoaë c caùc duïng cuï ño trung bình baèng thuøng
C löôï
löôøng hoaë c caân ñaët ôû cuoá i oáng ñaåy . Caù c loaï i duïng cuï ño naøy chæ xaù c ñònh ñöôï c giaù trò trung
bình cuû a löu löôïng trong moä t ñôn vò thôøi gian naø o ñoù.
2.2.2- Coät aùp: kyù hieäu H (m)
Laø naên g löôïng ñôn vò maø bôm truyeà n ñöôï c cho chaát loûng. Töø sô ñoà heä thoáng laøm vieä c
cuû a bôm (hình 2.2), ta coù:
H = era - evaøo = e3 - e2
v2 v2
p
p
H zh y 3 3 zh 2 2
2g 2g
p3 p 2 v 2 v2
3 2
(2.1)
H y
2g
Trong ñoù : p 2, p3 – laø caù c aù p suaá t tuyeä t ñoái
p 2 p a p CK ;
p 3 p a p AK
pCK, pAK – laø trò soá aùp suaát ñoïc ñöôï c treân chaân khoâng keá vaø aùp keá.
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 21
http://www.hcmute.edu.vn
p 3 p 2 p AK p CK
Do ñoù:
Coâng thöùc tính coä t aù p cuû a bôm seõ thaønh:
p AK p CK v 3 v 2
2
2
H y (2.2)
2g
Trong heä thoáng bôm ta laáy heä soá hieäu chænh ñoäng naên g = 1 v ì doøng chaûy trong heä
thoáng bôm coù tieá t dieän oá ng nhoû vaø vaä n toác nöôù c lôùn ngöôø i ta thöôøng coi laø doøng chaûy roái vaø
ñöôïc goïi laø doøng chaûy roá i kích thöôùc beù.
Neáu ñöôøn g kính oáng huùt vaø ñöôøng kính oáng ñaåy baèn g nhau vaø khoâ ng trích löu löôïng
treân ñöôøng oán g ñaåy thì v2 = v3 v aø khoaûng caùch y coù theå boû qua ( y 0 ) thì trò soá coä t aùp coù theå
xaù c ñònh baè ng caù c trò soá ñoïc ñöôï c cuû a aùp keá vaø chaâ n khoâ ng keá laép ôû mieäng vaøo vaø ra cuû a
bôm:
h
Min
Chi
p p CK
Ho
H AK (2.3)
TP.
huat
Ky t
Khi khoâng coù caù c soá lieäu ño ñöôïc cuï u phama bôm ñang laøm vieä c nhö pCK, pAK … m aø
theå cuû
HS
Dlaøm vieä c nhö p1 , p4 , z … ta coù theå tính coä t aùp yeâu
thoá g
chæ coù caùc soá lieäu yeâu caà u cuû a heä uonng
Tr
t © g löôïng ôû beå huù t vaø beå chöùa nhö sau:
caà u cuûa bôm theo caùc giaù righ n
trò naê
y
Cop
Vieá t phöông trình naêng löôïng Bernoulli cho maët caét (1-1) vaø (2-2):
2
v2
p
p1 v1
z h 2 2 h wh (2.4)
2g
2g
2
v2
p 2 p1 v 1
z h 2 h wh
Hay (2.5)
2g
2g
hwh – toång toå n thaá t naên g löôïng ôû oáng huùt.
Töø ñaây ta thaáy, neáu p1 = pa v aø v 1 nhoû thì aùp suaát ôû mieäng vaøo cuû a bôm p2 < pa töù c laø p2
phaû i ñöôïc ño baèng chaân khoâng keá.
Phöông trình naêng löôïng Bernoulli cho maë t caét (1-1) vaø (2-2) coøn ñöôïc vieá t ñôn giaû n
laø :
e 1 e 2 h wh hay e 2 e 1 h wh
Töông töï ta vieát phöông trình naêng löôïng Bernoulli cho maë t caét (3-3) vaø (4-4):
2
v2
p
p3 v3
z d 4 4 h wd (2.6)
2g
2g
p3 p 4 v 2 v2
3 z d 4 h wd
Hay (2.7)
2g
2g
hwñ – toång toå n thaá t naên g löôïng ôû oáng ñaåy.
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 22
http://www.hcmute.edu.vn
v2 v2
3
nhoû hôn z d 4 h wd raát nhieà u neân p3 > p4 ; neáu p4 = pa thì
Ta thaáy, thöôøng
2g 2g
p3 > pa töù c laø aùp suaát ôû mieäng ra cuû a bôm phaû i ñöôïc ño baèng aùp keá.
Phöông trình naêng löôïng Bernoulli cho maë t caét (3-3) vaø (4-4) coøn ñöôïc vieá t ñôn giaû n
laø : e 3 e 4 h wd
Thay e2 v aø e3 v aøo phöông trình coät aùp , ta coù :
H e 3 e 2 e 4 h wd e 1 h wh
e 4 e1 h wh h wd e 4 e 1 h w
p 4 p1 v 2 v 1
2
4
Hay hw
H z 4 z1
2g
p 4 p 1 v 2 v1
2
h
Min (2.8)
4 hw
Hz
Chi
2g
P. Ho
uat T
hw = hwh + hwñ – toå ng toån thaá t naê ng löôïng trong y th ng.
am K
heä thoá
uh
Scaàp cuû a bôm duøng ñeå khaéc phuï c:
Töø coâng thöùc (2.4) ta thaáy coä t ng DHu u
aùp yeâ
Truo
©
cao t
Cheânh leä ch ñoä yrighhình hoïc giöõ a maë t thoaùng beå chöùa vaø beå huùt, coøn goïi laø ñoä cao
op
C
daâng z
p 4 p1
Ñoä cheânh aùp suaát treân maët thoaùn g beå chöùa vaø beå huùt
v2 v1
2
4
Ñoä cheânh ñoäng naên g giöõ a beå chöùa vaø beå huùt
2g
Toån thaá t naêng löôïng trong heä thoáng ñöôøng oáng hw.
Coät aùp cuû a bôm laøm vieä c trong moät heä thoáng cuõ ng chính laø coä t aùp cuû a heä thoáng.
p 4 p1
laø nhöõn g ñaï i löôïng khoân g thay ñoåi ñoái vôùi moät heä thoáng
Caù c thaønh phaàn z vaø
cho tröôùc, do ñoù:
p 4 p1
goïi laø coät aùp tónh cuûa heä thoáng
Ht z (2.9)
v 4 v12
2
Coøn caù c soá haï ng v aø hw laø nhöõ ng ñaï i löôïng thay ñoåi theo löu löôïng cuû a heä
2g
thoáng, töù c laø phuï thuoä c vaän toá c doøng chaá t loûng trong oáng, do ñoù :
v 2 v1
2
4
- goïi laø coät aùp ñoäng cuûa heä thoán g
hw (2.10)
Hd
2g
Vaäy : H = Ht + Hñ (2.11)
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 23
http://www.hcmute.edu.vn
Neáu bieå u dieãn baèn g ñoà thò phöông trình coät aùp cuû a heä thoáng (2.8) ta seõ ñöôï c ñöôøn g
cong bieåu thò ñaë c tính laøm vieä c cuû a heä thoáng goïi laø ñöôøng ñaë c tính cuûa heä thoáng h ay coøn goïi
laø ñ öôøng ñaëc tính löôùi.
H,m
Hñ = kQ2
Hñ
Ht
nh
Mi
Chi
Ho m3 /s
.
0
t TP Q,
Q
hua
Ky t
ham
Ñöôø p
Hình 2.3 – H Su ng ñaëc tính löôùi
ng D
Truo
ht ©
yrig
Cop
2.2.3- Coâng suaát vaø hieäu suaát
Theo (1.6) ta coù coâ ng thöùc tính hieäu suaát thuyû löï c cuûa bôm laø :
N tl GH QH (2.12)
- khoá i löôïng rieâng cuû a chaá t loûng, tính baèng N/m 3
Q - löu löôïng cuûa bôm, m3 /s
H - coät aùp toaøn phaà n cuûa bôm, m
Muoán taïo ñöôïc Ntl ( coøn goïi laø coâng suaá t coù ích) thì truïc bôm phaû i coù coâng suaát lôù n
hôn, vì trong khi laøm vieäc bôm phaûi tieâu hao moä t phaàn naêng löôïng ñeå buø vaø o caù c toå n thaá t
thuyû löï c vaø toån thaá t ma saùt giöõa caùc boä phaän laøm vieä c cuûa bôm, …
N tl QH
N (2.13)
< 1 laø hieäu suaá t toaøn phaàn cuûa bôm, %
N tl QH
Hieä u suaá t laø : (2.14)
N N
Khi choïn ñoä ng cô ñeå keùo bôm, caà n phaû i choïn coâ ng suaát cuû a ñoäng cô Nñc lôùn hôn coâng
suaá t taï i truïc N ñeå ñeà phoøn g tröôøng hôïp quaù taûi vaø buø vaøo toån thaá t do truyeà n ñoäng töø ñoäng cô
ñeán bôm.
Nñc = k.N (2.15)
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 24
http://www.hcmute.edu.vn
k > 1 – heä soá an toaøn phuï thuoä c töøng loaï i bôm, ñoän g cô vaø coâ ng suaá t laøm vieäc.
2.2.4- Coät aùp huùt vaø chieàu cao huùt cho pheùp
Khaû naêng laøm vieä c cuû a bôm phuï thuoäc raá t nhieàu vaø o quaù trình huùt cuû a bôm. Trong
quaù trình bôm huùt chaát loû ng, baùnh coâ ng taù c phaû i taï o ñöôï c ñoä cheânh aùp nhaá t ñònh giöõ a mieäng
huùt cuû a bôm vaø maë t thoaùng cuû a beå huùt. Ñoä cheânh aùp naø y goïi laø coät aùp huùt cuû a bôm, nhôø noù
maø chaá t loûng chaûy töø beå vaøo bôm.
2
pa
2 h
zh
Min
Chi
P. Ho
uat T
1 1
y th
am K
u ph
HS
ng D
uo
© Tr
ight 2.4 – Sô ñoà löôùi treân ñöôøng oá ng huù t
opyrHình
C
p1 p 2
Hh (2.16)
p1 , p2 - aùp suaát ôû maë t thoaùng cuû a beå huù t vaø loái vaøo cuû a bôm
Neáu p1 = pa ( aùp suaát khí trôøi) thì coä t aùp huùt baè ng coät aùp chaân khoân g taïi loá i vaøo cuû a
bôm.
pa p2
H h H CK (2.17)
Thay phöông trình (2.4) vaøo phöông trình treân ta coù :
v2
p1 p 2
zh 2 hw (2.18)
Hh
2g
Ta thaáy coä t aùp huùt cuû a bôm duøng ñeå khaé c phuïc chieàu cao huùt zh , toå n thaát treân oáng huùt
vaø taï o neân ñoäng naêng caàn thieá t cuû a doøng chaû y ôû mieäng vaøo cuûa bôm v22 /2g. Suy ra coä t aù p
hw
huùt tuyø thuoäc vaø o trò soá aùp suaá t treân maë t thoaù ng cuûa beå huùt maø aùp suaát naø y laïi coù giôùi haï n
nhaá t ñònh.
Tröôøng hôïp p1 = pa theo coâ ng thöùc (2.18) ta thaá y khaû naêng huùt toá i ña cuû a bôm öùng vôùi
khi aùp suaát p2 = 0 laø :
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 25
http://www.hcmute.edu.vn
pa
H h max H CK max 10mH 2 O
Vaäy ñieàu kieän ñeå bôm laøm vieä c ñöôï c laø :
v2
2
h w H CK max (2.19)
Hh zh
2g
Thöïc teá coä t aùp huùt cuû a bôm khi p1 = pa k hoâng bao giôø ñaï t ñöôï c ñeán 10 mH2O vì aù p
suaá t ôû mieäng ra cuû a bôm khi nhoû ñeán moä t möù c naøo ñoù baè ng aùp suaá t hôi baõo hoaø cuû a chaá t
loûng taïi nhieä t ñoä laøm vieä c thì seõ gaây ra hieän töôïng xaâm thöïc trong bôm.
Hieän töôïng xaâm thöï c
Khi chaá t loû ng ôû moät nhieä t ñoä nhaát ñònh seõ soâ i vaø boác hôi baõo hoaø döôù i moä t aùp suaá t
h
Min
nhaá t ñònh. Aùp suaát naøy goïi laø aùp suaá t hôi baõ o hoaø pbh.
Chi
P. Ho
uat T
Baûng aùp suaát hôi baõo hoaø cuû a nöôù c:
y th
am K
30u ph 40
Nhieät ñoä, toC 0
DH S
10 20 60 80 100 120
ng
uo
© Tr
ight O,24
0,06 opyr
p bh 0,12 0,48 0,75 2,03 4,83 10,33 20,2
C
,m
Nhö vaäy ôû moä t nhieä t ñoä naøo ñoù, khi aùp suaát trong chaá t loûng baèn g aùp suaát hôi baõ o hoaø
pbh thì chaá t loûng seõ soâ i, taïo neân nhieàu boït khí trong doøng chaûy . Caù c boït khí naø y bò doøng chaû y
cuoán vaøo nhöõn g vuøng coù aùp suaá t p > pbh , seõ ngöng tuï laïi ñoä t ngoä t thaøn h nhöõng gioï t chaá t loûng
coù theå tích nhoû hôn raá t nhieàu so vôùi theå tích cuûa boït khí. Do ñoù trong doøng chaûy xuaá t hieä n
nhöõng khoaû ng troáng cuï c boä, thu nhöõn g phaàn töû chaá t loûng xung quanh xoâ tôùi vôùi vaän toá c raá t
lôùn, laøm cho aùp suaát taïi ñoù ñoät ngoä t taêng leân raá t cao, coù khi tôù i haø ng ngaøn atmoâ tphe. Aùp suaá t
cuï c boä naø y coù theå laøm roã beà maët kim loaï i, phaù hoûng caùc boä phaän laøm vieä c cuûa maùy . Hieä n
töôïng naøy goïi laø hieän töôïng xaâm thöï c, thöôøn g xaûy ra trong caùc maùy thuyû löï c coù aù p suaá t nhoû ,
nhieä t ñoä cao. Nhaá t laø ôû nôi chaá t loûng coù vaä n toác vaø aùp suaát thay ñoåi ñoät ngoä t.
Khi hieän töôïng xaâm thöï c xaûy ra, doøng chaûy bò giaùn ñoaïn, gaâ y tieáng ñoäng baá t thöôøng
vaø maùy bò rung nhieàu, löu löôïng, coä t aùp vaø hieäu suaá t cuû a maùy bò giaûm ñoät ngoä t. Hieän töôïng
xaâm thöïc keùo daø i seõ laøm caùc boä phaän laøm vieä c cuûa maùy bò phaù hoûng.
Ñeå traù nh hieän töôïng xaâm thöïc, caàn thoaû maõ n ñieàu kieän :
p 2 p bh
Cho neân ñeå traù nh hieän töôïng xaâm thöïc, ñoái vôùi töøng loaï i bôm ñöôïc saûn xuaá t ra, trong
caù c taøi lieäu kyõ thuaä t ñeàu coù ghi coät aùp chaân khoâng cho pheùp [HCK] öùng vôùi pa = 1 at vaø
t = 20oC.
Ñieà u kieän ñeå bôm coù ñaày ñuû khaû naêng huùt laø:
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 26
http://www.hcmute.edu.vn
v2
h w H CK
2
(2.20)
Hh zh
2g
Vaäy chieà u cao huùt cho pheù p cuûa bôm laø :
2
z h H CK v 2 hw (2.21)
2g
Neáu khoân g coù giaù trò [HCK] thì [zh] phaû i ñöôï c tính theo ñieàu kieän khoâng xaû y ra hieä n
töôïng xaâm thöïc.
Ta bieá t raèn g, ñieàu kieän ñeå khoâng xaû y ra hieän töôïng xaâm thöï c laø coä t aùp toaøn phaàn taïi
loá i vaøo cuûa bôm, nôi coù aùp suaá t nhoû nhaá t, nguy hieåm nhaá t phaû i lôù n hôn aùp suaá t hôi baõo hoaø
cuû a chaá t loûng taï i nhieä t ñoä laøm vieä c.
p 2 v 2 p bh
2
Ta coù: h (2.22)
2g
h
Min
Chi
P. Ho
h – coä t aù p choáng xaâm thöïc
uat T
y th
am K
Maët khaù c, töø coâng thöùc (2.4), ta coù:
u ph
DH S
p 2 v 2 pruong
2
Ta zh hw
©
yright
2g
op
C
Thay vaøo bieåu thöùc treân ta coù chieàu cao huùt cho pheùp cuû a bôm laø :
z h pa p
bh h h w (2.23)
Coät aùp choáng xaâm thöï c h ñöôïc xaùc ñònh baè ng thöïc nghieäm, noù phuï thuoä c vaø o soá
voøng quay vaø löu löôïng cuû a bôm. Theo Rutñônhep, ta coù:
4
n Q 3
h 10 (2.24)
C
n – soá voø ng quay trong moä t phuùt cuû a baùnh coâ ng taù c
Q – löu löôïng tính baè ng m3 /s
C – heä soá phuï thuoäc vaø o ñaëc ñieåm keát caáu cuû a bôm, coù giaù trò thay ñoåi trong khoaûng
8001000. C laáy giaù trò caøng lôù n thì ñieàu kieän choáng xaâm thöïc cuûa bôm caø ng toát.
BAØI TAÄP
Baøi II-1
Moät maùy bôm nöôùc tieâu hao moä t coâ ng suaá t treân truïc N = 66 kW, hieäu suaát = 81%,
löu löôïng Q = 500m3 /h vaø coä t aù p chaân khoân g cho pheùp cuûa bôm [HCK ] = 5,5 m
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 27
http://www.hcmute.edu.vn
Tính chieàu cao huùt cho pheùp cuû a bôm [Zh ], bieát heä soá toå n thaá t treân ñöôøng oáng huùt
h = 5 vaø ñöôøng kính oáng huùt vaø oáng ñaåy baèn g nhau D1 = D2 = 250mm.
Tính coä t aùp vaø aù p suaá t taï i cöû a ra cuûa bôm.
h
Min
Chi
P. Ho
Hình 2.5
uat T
y th
am K
u ph
HS
ng D
Giaûi:
ruo
t©T
ighpheùp cuûa bôm tính theo coâ ng thöùc:
r
1) Chieà u cao huùtycho
Cop
2 2
Z h H CK v h h v h ; boû qua toån thaá t doïc ñöôøng vaø laáy daáu “=”
2g 2g
4Q
Vaän toá c treân ñöôøng oáng huùt ñöôï c tính theo löu löôïng vaø vaä n toác: v h
D 2
h
Vôùi Q = 500m3 /h = 0,139 m 3/s ; Dh = D1 = 250mm = 0,25m thay vaø o:
v 2 2,83 2
4.0,139
2,83m / s hay h
vh 0,4m
.0,25 2 2g 2. 9,81
Vaäy chieà u cao huùt laø: Z h 5,5 0,4 5.0,4 3,1m
QH N
2) Töø coâng thöùc tính coâng suaá t treân truïc: N hay H
Q
66.10 3.0,81
Coät aùp cuû a bôm laø: H 39, 2m
9,81.10 3.0,139
3) Aùp suaá t taïi cöû a vaøo cuû a bôm tính töø phöông trình Bernoulli taï i maët caé t treân maë t
thoaùng cuû a beå huù t vaø maë t caé t taïi loá i vaøo bôm:
v2 v2
pa p
Z h 2 2 h 2
2g 2g
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 28
http://www.hcmute.edu.vn
v2 v2
p2 pa
Z h 2 h 2 10 3,1 0,4 5.0,4 4,5m
Hay
2g 2g
p3 p2 v2 v2 p3 p2
3 2
Töø coâng thöùc: H y
2g
Vaäy aùp suaát taïi cöûa ra cuû a bôm laø:
p3 p
H 2 39,2 4,5 43,7 m
p2
Ñaùp soá : [Zh ] = 3,1m ; H = 39,2m ; 43,7m
Baøi II-2
Moät bôm tieâu hao moä t coâng suaá t treân truï c N = 76 kW, bôm nöôùc töø beå kín A coù aù p
h
Min
p p
Chi
suaá t nhoû hôn khí trôøi CK 4m leân beå kín B coù aùp suaá t aùp keá AKo 10 m . Ñoä cheânh giöõ a 2
H
P.
uat T
y th
am K
beå z = 40m.
h
Su p
Tính löu löôïng vaø coä t aùp cuû aong DHBieát hieäu suaá t cuû a bôm 76% , toå n thaá t toaøn boä
bôm.
u
© Tr
i ht
trong heä thoáng löôùi h w rg10m , ñöôøng kính oáng huùt vaø oáng ñaåy baè ng nhau.
y
Cop
Hình 2.6
Giaûi:
+ Phöông trình ñöôø ng ñaëc tính löôùi:
pB pA v2 v2
B A
hW
Hz
2g
p B p A p AK p CK
14m ;
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 29
http://www.hcmute.edu.vn
v2 v2
B A
vì ñöôøng kính oáng huùt vaø oáng ñaåy baèn g nhau.
0
2g
H 40 14 0 10 64 m
+ Löu löôïng:
QH
Töø coâng thöùc tính coâng suaá t: N
N 76. 10 3. 0,76
0,092 m 3 / s 92l / s
Ta coù: Q
H 9,81.10 3.64
Ñaùp soá : H = 64m ; Q = 92 l/s.
Baøi II-3
Bôm ly taâm ñaë t vôùi ñoä cao huùt z h 3,795m , toån thaá t trong oá ng huùt h wh 1,505m.
h
Min
Chi
2
P. Ho
p3 v3
Aùp suaá t toaø n phaàn ôû mieäng ra 74,7m .
uat T
y th
2g
am K
h
thaá u p
Xaù c ñònh coä t aùp cuû a bôm vaø toån DH tStreân ñöôøng oáng ñaåy. Bieá t ñoä cao giöõ a 2 beå chöù a
g
HT = 6 8m; ñöôøn g kính oán g huù t vaø ñöôøn g kính oáng ñaåy baèn g nhau.
ruo n
t©T
h
yrig
Cop
Hình 2.7
h 10,495m .
Ñaùp soá : H = 80m ; wh
Baøi II-4
Xaù c ñònh coâng suaá t cuû a moä t ñoäng cô keùo bôm, löu löôïng Q = 400l/s coù ñoä cao huùt
z h = 3,5 m, toån thaá t trong oá ng huùt h wh 0,7m , ñoä cao oáng ñaå y Hñ = 50m, toå n thaá t trong
h
ñöôøng oá ng ñaåy 5,8m , hieä u suaá t cuû a bôm = 8 0 %.
wñ
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
- Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 30
http://www.hcmute.edu.vn
Hình 2.8
Höôùng daãn :Tính coâ ng suaát cuûa ñoäng cô theo coâ ng thöùc sau: Nñc = k.NB , trong ñoù
k = 1,05.
h
Min
Chi
Ñaùp soá : Nñc = 282 kW.
P. Ho
uat T
y th
am K
u ph
DH S
g
ruon
t©T
h
yrig
Cop
Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
nguon tai.lieu . vn