1. Trang Chủ
  2. Điện - Điện tử
  3. GIÁO TRÌNH BƠM QUẠT MÁY NÉN - CHƯƠNG 3

GIÁO TRÌNH BƠM QUẠT MÁY NÉN - CHƯƠNG 3

CHƯƠNG III: BƠM CÁNH DẪN KHÁI NIỆM CHUNG VỀ BƠM CÁNH DẪN 3.1.1- Khái niệm chung Trong lịch sử phá t triển củ a má y thuỷ lự c thì máy thuỷ lự c cánh dẫn ra đời tương đối muộn so với máy thuỷ lự c thể tích. Năm 1640, bơm piston đầu tiên do nhà bá c học ngườ i Đứ c sán g chế đã ra đời và được dùng để bơm nướ c và khí trong công nghiệp. Nhưng mã i đến năm 1830 nhà bá c học người Pháp Phuô cnâyrô n mới chế tạ o thành... Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 31 http://www.hcmute.edu.vn CH

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện - Điện tử

Số trang 55

Ngày tạo 8/29/2018 9:27:16 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước

Tên tệp

Tải GIÁO TRÌNH BƠM QUẠT MÁY NÉN - CHƯƠNG 3 (.pdf)

Xem mẫu

  1. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 31 http://www.hcmute.edu.vn CHÖÔNG III: BÔM CAÙNH DAÃN 3.1- KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ BÔM CAÙNH DAÃN 3.1.1- Khaùi nieäm chung Trong lòch söû phaù t trieån cuû a maù y thuyû löï c thì maùy thuyû löï c caùnh daãn ra ñôøi töông ñoái muoän so vôùi maùy thuyû löï c theå tích. Naêm 1640, bôm piston ñaàu tieân do nhaø baù c hoïc ngöôø i Ñöù c saùn g cheá ñaõ ra ñôøi vaø ñöôïc duøng ñeå bôm nöôù c vaø khí trong coâng nghieäp. Nhöng maõ i ñeán naêm 1830 nhaø baù c hoïc ngöôøi Phaùp Phuoâ cnaâyroâ n môùi cheá taï o thaønh coâng tuabin nöôùc. Sau ñoù naêm 1831 vaø 1832 nhaø baùc hoï c ngöôø i Nga Xablucoáp saùng cheá ra bôm vaø quaï t ly taâm . Ñoù laø nhöõn g maùy thuyû löïc caùnh daãn ñaàu tieâ n. Nhöng hieän nay maùy thuyû löïc caùnh daãn ñöôï c söû duïng phoå bieán nhaát vaø phaïm vi söû duïng ngaøy caøng ñöôï c môû roä ng. Maùy thuyû löï c caù nh daãn bao goàm caùc loaïi bôm vaø ñoäng cô caùnh daãn nhö: bôm ly taâm , h Min bôm höôùng truï c, caù c loaïi tuabin nöôù c… Chi o Trong maù y thuyû löïc caù nh daãn vieäc trao ñoåi naêng löôït TP. H a maùy vôùi chaá t loûng ñöôïc ng giöõ ua h nt thöïc hieän baè ng naêng löôïng thuyû ñoäng cuû a doøng chaát loûy g chaû y qua maù y. am K h Su p 3.1.2- Nguyeân lyù laøm vieäc vaø ong DH chung caáu taïo u © Tr ight ñieån hình nhaá t cuû a bôm caùn h daãn laø baùnh coâng taù c. Baù nh coâng Boä phaän quan troïyr vaø Cop ng taù c ñöôï c caáu taïo töø caùc baûn caùn h thöôøn g coù daïng maë t cong goïi laø caùnh daãn vaø caùc boä phaän coá ñònh chuùng. Trong baùnh coâng taùc caù c caùnh daãn ñöôï c gheùp chaët vôùi truïc, khi laøm vieä c baùn h coâng taùc quay trong moâ i tröôøn g chaá t loûng. Baùnh coâng taùc cuûa bôm quay ñöôïc laø nhôø ñoäng cô keùo beân ngoaøi vaø trong quùa trình ñoù, do coù caù c caùnh daãn maø cô naê ng cuû a ñoäng cô truyeà n ñöôï c cho chaát loûng, taïo neân doøng chaûy lieân tuïc qua baùn h coâng taù c. Cheânh leä ch naêng löôïng thuyû ñoäng cuû a chaá t loûng ôû loá i ra vaø loá i vaø o cuû a baùnh coâng taù c chính baè ng cô naên g cuû a bôm ñaõ truyeàn cho chaát loûng ( chöa keå tôù i toån thaá t). 3.1.3- Phaân loaïi baùnh coâng taùc Theo phöông chuyeå n ñoäng cuû a doøng chaát loûng töø loái vaøo ñeán loá i ra cuû a caù nh daãn , baùnh coâ ng taù c caù nh daãn ñöôïc chia thaønh boán loaïi sau: Baùnh coâng taùc ly taâm hoaëc höôùng taâm: chaá t loû ng chuyeå n ñoäng qua baùnh coâng taùc töø  taâm ra ngoaøi hoaëc töø ngoaøi vaøo taâm theo phöông baùn kính. Baùnh coâng taù c höôùn g truïc: chaá t loûng chuyeån ñoäng qua baùnh coâ ng taùc theo phöông  song song vôùi truï c. Baùnh coâng taù c taâm truï c hoaë c truï c taâm: chaá t loûng chuyeå n ñoäng qua baù nh coâng taùc theo  höôùng taâm roà i chuyeå n sang höôùn g truï c hoaëc ngöôï c laïi. Baùnh coâng taùc höôùng cheùo: chaá t loû ng chuyeån ñoäng qua baù nh coâ ng taùc khoâng theo  höôùng taâm cuõng khoâng theo höôù ng truïc maø theo höôùng xieân (cheùo). Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  2. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 32 http://www.hcmute.edu.vn 3.1.4- Caùc loaïi vaän toác ,tam giaùc vaän toác Quó ñaïo chuyeån ñoäng cuûa caùc phaàn töû chaát loûng qua baù nh coâng taù c caù nh daãn raát phöùc taï p nhöng ñeå ñôn giaûn tính toaùn, ngöôøi ta giaû thieá t: Doøng chaûy qua baùn h coâng taùc bao goàm caù c doøng nguyeân toá nhö nhau  Quó ñaïo chuyeån ñoäng töông ñoái cuû a caù c phaà n töû chaá t loûng trong baùnh coâng taùc theo  bieân daï ng caù nh daãn. Ñieà u kieän ñeå coù doøng chaûy nhö giaû thieát treân laø : Baùnh coâng taùc coù soá caùn h daãn nhieàu voâ cuøng vaø moã i caùnh daãn moû ng voâ cuøng ( caùnh  daãn khoâng coù chieàu daø y) Chaá t loûng laøm vieä c laø chaá t loûng lyù töôûng.  Vôùi giaû thieá t treân, chuyeån ñoäng tuyeät ñoái cuû a moã i phaà n töû chaát loûng qua baù nh coâng taù c coù theå phaân tích thaønh 2 chuyeån ñoäng ñoàng thôøi: chuyeån ñoäng theo ( quay troøn cuøng baùn h h Min coâng taùc) vaø chuyeån ñoän g töông ñoái ( theo bieân daïng caùnh daãn). Chi . Ho Chuyeån ñoäng cuû a caùc phaàn töû chaá t loûng qua baùn h ucoâ ngPtaùc ñöôï c ñaë c tröng baèng caùc at T y th am K vaän toá c: u ph DH S g c - vaän toá c tuyeät ñoái ruon u - vaän toá c theo (cuûght © T n ñoäng theo), coù phöông thaú ng goù c vôùi baùn kính a chuyeå yri Cop ñoá i, coù phöông tieá p tuyeán vôùi bieân daïng caùnh daãn . v - vaän toá c töông c uv (3.1) c2 u2 w2 2 2 w1 c1 R2 1 1 R1 u1  Hình 3.1 – Bieåu dieãn caùc loaï i vaän toá c Hình 3.1 bieå u thò vaän toá c cuû a caùc phaàn töû chaá t loûng ôû loá i vaøo vaø loá i ra cuû a baùnh coâng taù c bôm ly taâm. Chæ soá (1) vaø (2) bieåu thò choã chaát loûng baé t ñaàu vaøo vaø ra khoû i baù nh coâ ng taùc. Ñeå tieä n vieä c nghieân cöùu caùc thaønh phaà n vaän toá c cuû a doøng chaûy, ta duøng caù c tam giaù c vaä n toác thay cho caùc hình bình haøn h vaän toá c. Ta coù caùc tam giaùc vaän toá c ôû loá i vaøo vaø ra cuû a baùnh coâng taù c: Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  3. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 33 http://www.hcmute.edu.vn c1 w1 c2 w2 c1 R c2R 1 1 2 2 u1 u2 c1u c2u Hình 3.2 – Tam giaùc vaä n toác Khi duøng tam giaùc vaän toá c ñeå bieåu thò caùc thoâng soá ñoäng hoïc cuûa chaá t loûng ngoaøi caùc kyù hieäu c , u , w ta coøn ñöa vaøo caùc kyù hieäu sau:  - goù c giöõ a u vaø c  - goùc giöõ a w vaø u theo höôùng ngöôï c laï i, bieå u thò g oùc boá trí caùnh daãn  1 – goïi laø goùc vaøo ,  2 – goïi laø goùc ra h Min c u -hình chieáu cuû a c leân phöông u ; Chi c R - hình chieáu cuû a c leân phöông vuoâng goùc vôùi u . TP. Ho huat Ky t Trong caùc baùnh coâ ng taùc ly taâm hoaë c höôùam taâm phöông cuû a c R bao giôø cuõng ñi qua ph ng H Su taâm cuû a baùnh coâ ng taù c goïi laø thaø nhuphaànD n toá c höôùng kính. g vaä r on t©T h Trong baùnh coâ ng yrighöôùng truïc c R höôùng theo phöông truïc. Cop taù c 3.1.5- Phöông trình cô baûn cuûa maùy thuyû löïc caùnh daãn a- Phöông trình moment Maët caét cuû a moä t baùnh coâ ng taù c caù nh daãn: Hình 3.3 – Maë t caét cuûa baù nh coâng taùc 1.Baù nh coâng taùc 2.Ñóa tröôùc (ñóa phuï) 3.Caù nh daãn 4.Ñóa sau (ñóa chính) 5.Raõ nh caù nh Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  4. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 34 http://www.hcmute.edu.vn c2 u2 w2 2 2 2 2 w1 R2 1 c1 1 R2 1 R1 1 R1 l1 l2 u1  Hình 3.4 – Caù c thaønh phaà n vaän toác vaø tam giaùc vaän toá c ÖÙng duïng ñònh lyù cô hoïc veà bieán thieân moment ñoäng löôïng, ta coù theå phaù t bieåu ñoái h Min vôùi doøng chaá t loûng chuyeån ñoä ng qua baùnh coâ ng taù c nhö sau: Chi P. Ho ua T “ Bieán thieân moment ñoäng löôïng cuûa khoá i chaá t loûngtchuyeån ñoäng qua baùnh coâng taùc th trong moä t ñôn vò thôøi gian ñoái vôùi truïc quay cuû a amnhycoâng taù c thì baèng toång moment ngoaïi baù K ph löï c taùc duïng leân khoái chaá t loûng ñoù ñoá i vôùiH Su, töù c laø baèng moment quay cuûa baù nh coâng taùc”. D truïc uong ©r t toáTtrong khoái chaát loû ng chuyeån ñoäng qua baù nh coâng taùc cuû a Xeùt moä t doøng nguyeâh yrig n Cop n toá coù löu löôïng dQ, ñoäng löôïng cuû a noù taïi maë t caé t (1-1) laø: bôm ly taâm. Doøng nguyeâ  d K 1  d m.c1  .dQ.c1 Töông töï taï i maë t caét (2-2) laø :  d K 2  d m.c 2  .dQ.c 2 m,  - khoá i löôïng vaø khoái löôïng rieâng cuûa chaá t loûng c – vaän toá c thuyeä t ñoái. Moment ñoäng löôïng cuû a doøng nguyeân toá ñoái vôùi truïc quay cuû a baùnh coâng taùc taï i maë t caé t (1-1) vaø (2-2) laø : d L 1  d K 1 .l1  .dQ.c1 .R 1 . cos  1 d L 2  d K 2 .l 2  .dQ.c 2 .R 2 . cos  2 Bieán thieân moment ñoäng löôïng cuû a doøng nguyeân toá chaá t loû ng trong moä t ñôn vò thôø i gian: L  dL 2  dL 1  .dQ.c 2 .R 2 cos  2  c1 .R 1 cos  1  Vì ta ñaõ giaû thieá t caùc doøng nguyeân toá chaûy qua baùnh coâng taù c laø nhö nhau, neân bieá n thieân moment ñoäng löôïng cuû a toaøn boä khoá i chaá t loûng chuyeå n ñoäng qua baùnh coâng taùc baèn g toång bieán thieân moment ñoäng löôïng cuû a caù c doøng nguyeân toá :  L   .dQ.c 2 .R 2 cos  2  c1 .R 1 cos  1  Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  5. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 35 http://www.hcmute.edu.vn  .  dQ.c 2 .R 2 cos  2  c1 .R 1 cos  1   .Q l .c 2 .R 2 cos  2  c1 .R 1 cos  1  Ql – löu löôïng chaûy qua baùnh coâ ng taù c vaø chính baèng löu löôïng lyù thuyeá t. Goïi M laø moment do ngoaïi löï c taùc duïng leân truïc quay, töù c laø moment quay cuû a truï c M   L thì: M  .Q l .c 2 .R 2 cos  2  c1 .R 1 cos  1  (3.2) Vaäy phöông trình moment quay cuû a baùnh coâng taùc coù daïng toång quaùt laø: M  .Q l . c 2 .R 2 cos  2  c1 .R 1 cos  1  (3.4) Haøn g daáu treân cho maùy bôm vaø haøng daáu döôùi cho tuabin. b- Phöông trình coät aùp Ta ñaõ bieá t, coät aùp H cuûa maùy thuyû löï c caùnh daãn laø naêng löôïng ñôn vò cuû a doøng chaá t h Min loûng trao ñoåi vôùi maù y thuyû löï c, noù chính laø coâ ng cuû a moät ñôn vò troïngi löôïng chaá t loûng trao Ch P. Ho uat T ñoåi vôùi maùy . y th am K i coät aùp laø: u ph Hôn nöõ a, coâ ng suaá t thuyû löï c cuû a maù y quan heä vôù DH S g r on N tl  Q l © T u  gQ l H l t Hl (3.5) h yrig Cop H - coät aù p cuûa maù y öùng vôùi tröôøng hôïp doøng chaûy qua maù y thoaû maõn caùc giaû thieá t l ñaõ neâu, töù c laø khoâ ng coù toån thaá t vaø baùn h coâng taùc coù soá caùnh daãn nhieàu voâ cuø ng, coø n goïi laø coä t aù p lyù thuyeá t voâ cuø ng. Maët khaù c, coâng suaá t treân truïc quay laø : N  M. (3.6) Neáu khoâng keå tôùi toån thaá t, thì coâng suaá t thuyû löï c baèng coâng suaá t treân truïc quay, do ñoù: gQ l H l  M. Thay trò soá cuûa M theo coâ ng thöùc (3.4) vaøo vaø bieá n ñoå i, ta coù:  c 2 R 2 cos  2  c1R 1 cos  1 . H l  (3.7) g Ta thay R 1   u 1 , R 2   u 2 vaø R 1 cos  1  c1u , R 2 cos  2  c 2 u vaøo bieåu thöùc treân, ta thu ñöôï c:  u 2 c 2 u  u1c1u  H l  (3.8) g Ñaây laø phöông trình cô baûn cuûa maùy thuyû löïc caùnh daãn coøn goïi laø phöông trình Euler. c- YÙ nghóa naêng löôïng cuûa phöông trình cô baûn Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  6. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 36 http://www.hcmute.edu.vn Töø caùc tam giaùc vaän toá c ta coù: 2 2 2 2 2 w1  c1  u 1  2 u1 c1 cos  1  c1  u 1  2 u 1 c1u w 2  c 2  u 2  2 u 2 c2 cos  2  c 2  u 2  2 u 2 c 2 u 2 2 2 2 2 Töø ñaây ta ruù t ra: 12   2 2 u 1 c1u  c1  u 1  w 1 2 12   c 2  u2  w 2 u 2 c 2u  2 2 2 Thay vaøo phöông trình cô baûn ta ñöôïc: u 2  u 1 w 1  w 2 c2  c1 2 2 2 2 2 2 Ñoái vôùi bôm: H l     2g 2g 2g h Min u 1  u 2 w 2  w1 c1  c 2 2 2 2 Chi 2 2 2 o Ñoái vôùi ñoäng cô: H l    2g P. H uat T 2g 2g y th am K h - laø H Sunpthay ñoåi ñoäng naêng ñôn vò cuûa doøng chaûy khi 2 2 2 2 c  c1 c  c2 Soá haïng 2 hay 1 D phaà 2g uong 2g ©r tthòT nh phaà n coät aùp ñoäng Hlñ. bieå h ñi qua baùn h coâng taùc, noùyrigu thaø Cop u 2  u12 u2  u2 Soá haïng 2 hay 1 2 - tyû leä vôùi soá voøng quay vaø ñöôøng kính baù nh coâng taùc, 2g 2g noù bieåu thò thaønh phaà n coät aùp tónh töông ñoái ñöôï c taïo thaønh do löïc ly taâm taùc duïng leâ n doøng chaûy. Trong tröôøng hôïp bôm höôùng truïc R1 = R2, thì soá haï ng naøy baèng khoân g. w1  w 2 2 w 2  w1 2 2 hay 2 Soá haïng - phuï thuoä c ñoä môû roä ng maùng daãn cuû a baùnh coâng taùc, 2g 2g ñoái vôùi bôm w1  w 2 , chöùng toû moät phaàn ñoäng naêng bieán thaønh aùp naêng. Do ñoù, coä t aùp tónh laø: u 2  u1 w1  w 2 2 2 2 2 H l t   2g 2g Vaäy : H l   H l d  H l t (3.9) 3.2 - BÔM LY TAÂM Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  7. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 37 http://www.hcmute.edu.vn 3.2.1- khaùi nieäm chung Öu ñieåm cô baûn cuû a bôm ly taâm: Bôm ñöôï c nhieà u loaï i chaá t loûng nhö nöôùc, daàu, nhieân lieäu, hoaù chaá t,… keå caû caùc hoãn  hôïp cuûa chaá t loûng vaø chaá t raén. Phaïm vi söû duïng lôùn vaø naêng suaá t cao, cuï theå :  - Coät aùp H töø 10 mH2O ñeán haøng ngaø n mH2 O Löu löôïng Q töø 2  70.000 m 3/h - - Coâng suaá t töø 1  6000 kW Soá voøng quay töø 730  6000 v/ph. - Keát caáu nhoû goïn, chaé c chaén, laøm vieä c tin caäy.  Hieä u suaá t  cuû a bôm töông ñoái cao so vôù i caù c loaï i bôm khaù c:  = 0,65  0 ,90.  h Min Chi Chæ tieâu kinh teá toát ( giaù thaønh töông ñoái reû).  P. Ho uat T hình 3.5 Sô ñoà keát caáu cuû a moä t bôm ly taâm ñôn giaûn bieåy th treân u thò am K u ph DH S g ruon t©T h yrig 3 4 Cop 2 1 5 6 Hình 3.5 – Sô ñoá keá t caáu cuû a bôm ly taâm Bôm ly taâm goàm caùc boä phaän chuû yeáu sau: 1 - Baù nh coâng taùc 2 - Truï c bôm 3 - Boä phaän daãn höôùn g vaøo 4 - Boä phaän daãn höôùn g ra ( coøn goïi laø buoàng xoaén oác) 5 - OÁng huùt 6 -OÁng ñaå y Tröôùc khi cho bôm laøm vieä c caàn phaûi laøm cho thaân bôm trong ñoù coù baùnh coâng taù c vaø oáng huùt ñöôïc ñieàn ñaày chaát loû ng, goïi laø quaù trình moài bôm. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  8. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 38 http://www.hcmute.edu.vn Quaù trình laøm vieäc: Khi bôm laøm vieä c, baùnh coâng taùc quay, caùc phaà n töû chaát loûng ôû trong baùn h coâng taùc döôùi aûnh höôûng cuûa löïc ly taâm bò doàn töø trong ra ngoaøi chuyeån ñoä ng theo caù c maùn g daãn vaø ñi vaøo oáng ñaåy vôùi aùp suaá t cao hôn, ñoù laø quaù trình ñaå y cuû a bôm. Ñoàng thôøi ôû loá i vaøo cuûa baùn h coâng taùc taïo neân moä t vuøng coù aùp suaá t chaân khoâng, vaø döôùi taù c duïng cuûa aùp suaá t ôû beå chöù a lôùn hôn aùp suaá t ôû loá i vaø o cuûa bôm, chaá t loûng ôû beå huùt lieân tuïc bò huùt vaø o bôm theo oá ng huùt. Ñoù laø quaù trình huùt cuû a bôm. Quaù trình huùt vaø ñaåy cuû a bôm laø caùc quaù trình lieân tuï c, taïo neân doøng chaûy lieân tuï c qua bôm. Boä phaän daãn höôù ng ra, coù daïng xoaén oác neân goïi laø buoàn g xoaén oác laø ñeå daãn chaá t loûng töø baùnh coâ ng taù c ra oáng ñaå y ñöôï c ñieà u hoaø, oån ñònh vaø coøn coù taù c duïng bieán moä t phaà n ñoäng naêng cuû a doøng chaát loû ng thaønh aùp naêng caàn thieá t. 3.2.2- Phöông trình laøm vieäc cuûa bôm ly taâm a- Phöông trình cô baûn cuûa bôm ly taâm (phöông trình coät aùp): Bôm ly taâm laø moä t daïn g cuûa bôm caùnh daãn, töø phöông trình cô baûninha maùy thuyû löï c hi M cuû Ho C . t TP caù nh daãn , aùp duïng cho bôm caùn h daãn ta coù : thua u c  u1c1u  pham Ky u H l  2 2 u (3.10) g ng DH S uo © Tr ighthieän ñaï i, ña soá caùc baùn h coâ ng taùc coù keát caáu loá i vaø o hoaëc boä Trong caù c bômopyr m ly taâ C phaän daã n höôù ng vaøo sao cho doøng chaá t loûng ôû loá i vaøo cuûa maùng daã n chuyeå n ñoän g theo höôùn g kính, nghóa laø c vuoâng goùc vôùi u töùc laø 1 = 9 0o, ñeå coät aùp cuû a bôm coù lôïi nhaát (c1u = 0). Tam giaù c vaän toá c ôû loá i vaøo laø tam giaùc vuoân g, ta coù : c1 w1 1= 90o 1 u1 Hình 3.6 – Tam giaùc vaä n toác ôû loái vaøo cuû a baùnh coâ ng taù c Khi ñoù phöông trình cô baûn cuûa bôm ly taâm coù daïn g laø : u 2 c 2u H l  (3.11) g b- Coät aùp thöïc teá: Ta ñaõ bieá t, phöông trình cô baûn cuû a bôm ly taâm ñöôï c laä p töø ñieàu kieän giaû thieát lyù thuyeát: - Caùnh daã n nhieàu voâ cuøng vaø moûng voâ cuøng - Chaá t loûng laø lyù töôûng. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  9. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 39 http://www.hcmute.edu.vn Vôùi giaû thieát thöù nhaá t ta coù vaän toá c phaân boá ñeàu treân caù c maë t caé t cuû a doøng chaûy qua caù c maùng daãn. Vôù i giaû thieá t thöù hai ta boû qua toån thaá t cuû a doøng chaûy trong caù c maùng daãn. Vì theá neân coä t aù p tính theo phöông trình cô baûn goïi laø coät aùp lyù thuyeá t öùng vôùi soá caùnh daã n nhieà u voâ cuøng (Hl). Thöïc teá, caùnh daãn coù chieàu daày nhaát ñònh töø 2  20mm vaø soá caùnh daãn höõu haïn töø 6  12 caùnh gaâ y neân söï phaân boá vaä n toác khoâng ñeàu treân caùc maë t caét cuûa doøng chaûy, taïo neân caù c doøng xoaùy caùc doøng quaån trong maù ng daãn. Ñieàu naøy theå hieän treân hình (3.7) wmax  wmin h Min Chi P. Ho uat T y th am K u ph HS ng D uo © Tr Hìnht3.7 – Phaân boá vaä n toác trong maùng daãn igh yr Cop Maët khaùc, chaát loûng coù ñoä nhôù t do ñoù gaâ y neâ n toån thaá t trong doøng chaûy. Vì vaäy coät aùp thöïc teá nhoû hôn coä t aùp Hl . Coät aùp thöïc teá cuû a bôm ly taâm H ñöôïc tính theo coâng thöùc sau: H   Z . H .H l (3.12) Z – heä soá keå tôù i aûn h höôûn g cuû a soá caùnh daãn höõu haï n ñeán coä t aùp , goïi laø heä soá coä t aùp ; baèng lyù thuyeát veà doøng xoaùy vaø thöïc nghieäm, naêm 1931 vieän só Proâ tskua ñaõ xaù c ñònh Z ñoái vôùi bôm ly taâm theo coâng thöùc sau:  Z  1 sin  2 (3.13) Z Z – soá caùn h daãn cuûa baù nh coâng taùc. Vôùi Z vaø  2 thoâng thöôøng thì trò soá trung bình cuûa heä soá coät aùp  Z  0,8 . H – heä soá keå tôùi toå n thaá t naêng löôïng cuû a doøng chaá t loûng chuyeå n ñoäng qua baùn h coâng taù c, noù phuï thuoäc vaøo raá t nhieàu yeáu toá nhö kích thöôùc, keát caá u cuû a baùn h coâng taùc vaø boä phaä n höôùng doøng… goïi laø hieäu suaá t coät aùp cuû a baùnh coâng taù c. Vôùi bôm ly taâm :  H  0,7  0,9 . Tröôøng hôïp keå tôù i aûnh höôû ng cuûa soá caùnh daãn höõu haïn ñeán coä t aùp, ta coù coä t aùp lyù thuyeát öùng vôùi soá caùnh daãn höõu haïn laø : H l   Z .H l (3.14) Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  10. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 40 http://www.hcmute.edu.vn Coät aùp thöïc teá cuû a bôm ly taâm laø : u 2 c2 u H   Z . H . (3.15) g Ñoái vôùi bôm coù keát caáu vaø soá voøng quay thoâng thöôøng thì: u   Z .H .c 2 u   Z .H .c 2 cos  2  . 2  2 Vaäy trong tính toaùn gaà n ñuùn g, coù theå xaù c ñònh coät aùp thöïc teá cuûa bôm ly taâm theo bieå u thöùc: .u 2 2 (3.16) H 2g  - heä soá coä t aùp thöïc teá . h Min 3.2.3 – AÛnh höôûng cuûa keát caáu caùnh ñeán coät aùp cuûa bôm ly taâm Chi Hình daï ng boá trí keát caáu cuû a caùnh daãn chuû yeáu phuï thuoä c Ho o goùc  1 vaø  2 töùc laø goùc P. vaø at T thuñeán coä t aù p cuûa bôm ly taâm. vaøo vaø ra cuû a caùnh daãn. Ta xeùt aûnh höôûng cuû a caù c goùcy y K naø pham H Su ng D a- Aûnh höôûng cuûa goùc  1 uo © Tr ight caù nh daãn cuõng laø goùc bieåu thò phöông cuû a vaän toá c töông ñoá i ôû Goùc vaøo  1 laø goù c r trí y boá Cop loá i vaøo cuû a baùnh coâ ng taù c. Tröôøn g hôïp coù lôïi nhaát veà coä t aùp cuû a bôm thì tam giaù c vaän toá c ôû loá i vaø o laø tam giaù c vuoân g coù 1 = 9 0o. Töø hình (3.6), ta thaá y  1 chæ phuï thuoäc vaøo u1 v aø c1, ta coù : c1 tg1  (3.17) u1 u 2 c 2u Theo phöông trình cô baûn cuû a bôm ly taâm H l  ta thaáy goùc  1 khoâng aûn h g höôûng tröïc tieá p ñeán coät aù p cuûa bôm ly taâm. Nhöng neáu  1 khoân g thích hôïp seõ gaây ra va ñaä p doøng chaûy vôùi caù nh daãn ôû loá i vaøo baùnh coâng taùc aûnh höôûng xaáu ñeán hieäu suaát vaø coä t aùp cuû a bôm. Ngöôøi ta thöôøng choïn  1 = 15o  30o . b- Aûnh höôûng cuûa goùc  2 Lyù thuyeá t vaø thöïc nghieäm chöùng toû raè ng trò soá cuû a  2 coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán phöông vaø giaù trò cuû a caùc thaøn h phaà n vaän toá c cuû a doøng chaûy trong maùng daãn, do ñoù coù aûn h höôûng quyeá t ñònh ñeá n coät aùp toaø n phaàn H vaø caù c coä t aùp thaønh phaàn Ht vaø Hñ cuû a bôm. Vì vaä y ñoái vôùi baù nh coâng taùc bôm ly taâm , goù c  2 coù yù nghóa ñaë c bieä t quan troïng. Tuyø theo trò soá cuû a  2, baùnh coâng taùc coù 3 caù ch boá trí caùnh daã n:   2 < 90o : caùnh daã n cong veà phía sau ( so vôù i u) – goïi laø baù nh coâng taùc coù caùnh daã n ngoaët sau ( a) – loaï i a thöôøn g gaëp ôû bôm ñeå bôm caùc chaá t loûng nhö nöôùc, daàu,…   2 = 90o : caùnh daã n höôùng kính ôû loá i ra– goïi laø baùnh coâng taù c coù caùnh daãn höôù ng kính (b). Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  11. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 41 http://www.hcmute.edu.vn   2 > 90o : caù nh daãn cong veà phía tröôùc – goïi laø baù nh coâng taù c coù caù nh daãn ngoaët tröôùc ( c) – loaïi b,c thöôøng gaëp ôû quaï t vaø maù y neùn ñeå bôm caùc chaá t khí c2 c2 u2 w2 2 w2 u2 u2 c2 2 u1 u1 u1 2 2 w2 a)  2 < 9 0o b)  2 = 90o c)  2 > 9 0o nh i hi M Hình 3.8 – Caù c caùch boá trí caùnh daãn Ho C . t TP thua Ky pham H Su ng D uo © Tr ight pyr Co Hình 3.9 – Hình daïng caùnh daã n cuûa baùn h coâng taùc Ngoaøi ra trong thöïc teá, ngöôøi ta coøn cheá taïo hình daïng caùnh daãn cuû a baùnh coâng taùc raá t ña daïng, hình 3.9 bieåu dieã n moät soá loaï i caùn h daãn coù goù c ra  2 khaù c nhau: Ñeå hieåu roõ vai troø cuûa  2 ñoái vôùi coä t aù p cuûa bôm ta xeùt 3 baùnh coâng taùc ly taâm coù : - kích thöôù c nhö nhau - goùc vaøo  1 nhö nhau - soá voøn g quay laøm vieäc nhö nhau goùc ra  2 khaùc nhau. - Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  12. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 42 http://www.hcmute.edu.vn Ta khaû o saù t coä t aùp do töøng loaïi baùnh coâng taù c taïo neân vôùi caùc kieå u caùnh daã n noùi treân. Khi veõ caù c tam giaù c vaän toá c cho kieå u baù nh coâng taùc naø y ta caàn chuù yù : Caù c baùnh coâng taùc coù  1, kích thöôù c loá i vaøo, löu löôïng vaø soá voøng quay laøm vieä c nhö  nhau neân coù tam giaù c vaän toá c ôû loá i vaøo nhö nhau. Caù c baù nh coâng taù c coù ñöôø ng kính ngoaø i D2 vaø voøng quay laøm vieäc nhö nhau neân  chuùng coù vaän toác voøng u2 b aèng nhau. Ta coù caùc tam giaùc vaän toá c laø: c1 w1 c1R= c2R 1= 90o 1 u1 h Min i Hình 3.10 – Tam giaù c vaän toá c ôû loá i vaø.o o Ch PH uat T y th c2 pham K c2 c2 H Su w2 w2 ng D uo © Tr w2 ight yr Cop c2R c2R c2R 2 > 90o 2 = 90o u2 2 < 90o u2 u2 c2u < u2 c2u = u2 c2u = 2u2 a) b) c) Hình 3.11 – Tam giaù c vaän toá c ôû loá i ra u 2 c 2u Töø phöông trình cô baû n cuû a bôm ly taâm H l  , ta thaáy trong caû 3 tröôøng hôïp coù g u2 nhö nhau neân Hl chæ phuï thuoäc vaøo c2u. Ta xeùt söï thay ñoåi cuû a coä t aùp Hl trong caû 3 tröôøng hôïp treân. * Khi  2 < 90o Töø tam giaù c vaän toá c bieåu thò treân hình a, ta coù: c 2 u  u 2  c 2 R cot g 2 (3.18) Thay vaøo phöông trình cô baûn (3.11) ta ñöôïc: u 2  u 2 c 2 R cot g 2 2 H l  (3.19) g Ta thaá y, khi c 2 u  u 2  c 2 R cot g 2  0 töù c laø : u2 c2 R cot g  2  hoaë c 2  arctg c2 R u2 Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  13. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 43 http://www.hcmute.edu.vn thì Hl = 0 nghóa laø bôm laøm vieä c khoân g coù coät aùp . Vaäy muoán bôm laøm vieä c taïo ñöôï c coä t aù p thì caùnh daãn cuû a baùnh coâ ng taùc phaû i coù c  2 >  2min = arctg 2 R . Vaø ta nhaä n thaá y Hl taê ng theo tyû leä thuaän vôùi  2. u2 * Khi  2 = 90o Luù c naøy tam giaù c vaä n toá c ôû loá i ra laø tam giaùc vuoâng ñöôï c bieå u thò treân hình b, neân c 2u  u 2 do ñoù ta coù : u 2 .c 2 u u 2 2 H l  g g Thöôøng trong bôm ly taâm trò soá cuû a cR thay ñoåi raá t ít töø loá i vaøo ñeán loá i ra cuû a baùn h coâng taùc neân ta coù : c2R = c1R = c1 h Min Chi P. Ho Khi ñoù coä t aù p ñoäng laø: uat T y th am K c 2  c1 c 2  c 2 R 2 ph H l d  2 2 2 Hu D2gS 2g g ruon t2 R T u 2 , neân : 2© Töø hình b, ta coù: crih  2 y2 g 2 c Cop u2 H l d  2 (3.20) 2g Maø coä t aùp tónh laø : H lt  H l  H ld neân ta thu ñöôï c: u 2 u2 u 2 2  2 2 H l t  g 2 g 2g H l u 2 2 Töù c laø : (3.21) H l d  H l t  2 2g Ta tieá p tuïc taêng  2 leân nöõ a ta thaáy : * Khi  2 > 90o Töø hình c, ta coù c2u > u2 . ta khaûo saùt tröôøng hôïp khi c2u = 2u2 , luù c ñoù: u 2 .c 2 u u 2 2 u 2  2 u 2 2 H l   g g g Nhö vaäy Hl = Hlñ v aø do ñoù Hlt = 0 töù c laø khoâng coù coät aùp tónh. Neáu ta tieáp tuï c taêng  2 leân nöõa thì c2u > 2u2 luù c ñoù Hlñ > Hl töù c laø coä t aùp ñoäng lôù n hôn coät aùp toaøn phaà n hay noù i caùch khaùc coä t aùp tónh coù trò soá aâm. Trong thöïc teá , bôm khoâ ng theå laøm vieä c ñöôï c vôùi Hlt  0 vì khi ñoù bôm khoâ ng coù khaû naêng ñaåy chaá t loû ng. Vaäy muoán cho bôm laøm vieä c ñöôïc thì goù c ra  2 cuûa caù nh daãn trong baùn h coâng taùc khoâ ng ñöôïc lôùn quaù moät giaù trò giôù i haïn naøo ñoù, töù c laø: Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  14. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 44 http://www.hcmute.edu.vn  2   2max Vaäy ñeå cho bôm laøm vieä c ñöôïc thì trò soá cuûa goùc  2 phaû i thoaû maõn ñieàu kieän :  2min <  2 <  2max (3.22) Quan heä giöõ a coä t aù p lyù thuyeá t cuû a bôm vaø trò soá cuûa goùc  2 ñöôï c bieå u thò treân hình 4.8. Ñöôøng EK chæ söï thay ñoåi cuû a coä t aùp toaø n phaàn theo phöông trình: u 2  u 2 c 2 R cot g 2 2 H l  (3.23) g Ñöôøng EI chæ söï thay ñoåi cuû a coä t aù p tónh theo phöông trình: 2 u 2 c 2 R cot g 2  2 H l t  (3.24)  2g 2g H Minh 2 Hl K o Chil = 2 u2 /g P. H uat T y th am K u ph HS ng D ruo Hl T ht © yrig op C D Hl = u 22/g Hlñ = u22 /2g Hlt Hlt = u22 /2g E I 2 90o  2 =  2min  2 =  2max Hình 3.12 - Quan heä giöõ a coä t aù p lyù thuyeá t cuû a bôm vaø trò soá cuûa goùc  2 Qua ñoà thò ta thaáy, goùc  2 caøng lôùn thì coät aù p lyù thuyeá t cuûa bôm caøng lôùn, bôm coù khaû naêng truyeà n cô naêng cho chaát loû ng caøng nhieàu. Nhöng trong kyõ thuaä t caàn giaûi quyeát sao cho cô naêng maø bôm truyeàn cho chaá t loûng laø coù lôï i nhaát, nghóa laø coù hieäu quaû cao nhaát vaø ñaù p öùng ñöôïc caùc yeâu caàu laøm vieä c khaù c nhau veà coä t aùp ñoäng vaø coä t aùp tónh. Tuyø khaû naêng laøm vieä c khaù c nhau cuû a bôm maø choïn  2 thích hôïp. Bôm ly taâm laøm vieä c trong phaïm vi: Hlt = ( 0,7  0,8 )Hl Hlñ = ( 0,2  0,3 )Hl Töù c laø öùng vôùi  2 = 15o  3 0o. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  15. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 45 http://www.hcmute.edu.vn Trong tröôø ng hôï p ñaëc bieä t  2 = 50o. 3.2.4- Löu löôïng vaø hieäu suaát löu löôïng Q Q A Ql B Hình 3.13 – Löu löôïng chaá t loûng trong baù nh coâng taùc h Min Löu löôïng chaá t loû ng chaûy qua baùnh coâng taùc cuû a maùy thuyûHlöïChi nh daãn noùi chung vaø P. o c caù uat T y th bôm ly taâm noù i rieâ ng ñöôïc xaù c ñònh theo coâng thöùc: am K u ph DH S Q l  c R ..D.b (3.25) ng uo © Tr ig t b – chieà u roäng maù nghdaã n öùng vôùi ñöôøng kính D cuû a baù nh coâ ng taùc (thöôøng laø taï i loá i yr Cop ra) D - ñöôø ng kính D cuû a baù nh coâng taùc cR – h ình chieáu vaän toá c tuyeät ñoái leân phöông vuoâng goùc vôùi u. Löu löôïng qua baùnh coâ ng taùc xem nhö löu löôïng lyù thuyeá t Ql cuû a bôm. Löu löôïng thöïc teá Q qua oáng ñaåy nhoû hôn Ql v ì khoâ ng phaû i taát caû chaát loû ng sau khi ra khoûi baù nh coâng taù c ñeàu ñi vaøo oáng ñaå y maø coù moä t phaàn nhoû Q chaûy trôû veà loá i vaøo baù nh coâng taù c hoaë c roø ræ ra ngoaøi qua caùc khe hôû cuûa caùc boä phaän loù t kín “A” vaø “B” ñöôï c bieåu thò treân hình veõ (3.13) Vaäy : Ql = Q + Q Ñeå ñaùnh giaù toån thaát löu löôïng cuû a bôm ngöôø i ta duøng hieäu suaá t löu löôïng Q : Q Q (3.26) Q   Q l Q  Q Q < 1 – phuï thuoäc vaø o keát caáu vaø chaá t löôïng laøm vieä c cuû a caùc boä phaän loùt kín. Thöôøng ñoái vôùi bôm ly taâm : Q = 0,95  0,98 Bôm coù löu löôïng caøng lôùn thì Q caøng cao. 3.2.5- Ñöôøng ñaëc tính cuûa bôm ly taâm Caù c thoâng soá cuû a bôm nhö H, Q, N,  thay ñoåi theo caùc cheá ñoä laøm vieä c cuûa bôm vôùi soá voøn g quay n khoâng ñoåi hoaë c thay ñoåi. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  16. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 46 http://www.hcmute.edu.vn Caù c quan heä H = f(Q), N = f(Q),  = f(Q) bieåu thò ñaëc tính laøm vieä c cuû a bôm. Ñöôïc bieåu dieãn döôù i daïng giaû i tích goïi laø phöông trình ñaë c tính. Bieåu dieã n döôù i daï ng ñoà thò goïi laø ñöôøng ñaëc tính cuû a bôm. Caù c ñöôøng ñaë c tính öùng vôùi soá voøng quay laøm vieäc khoân g ñoåi ( n = const ) goïi laø ñöôøng ñaëc tính laøm vieäc, öùng vôù i nhieàu soá voøng quay (n = var) goïi laø ñöôøng ñaëc tính toång hôïp. Trong 3 ñöôøng ñaëc tính neâu treân, quan troïng hôn caû laø ñöôøn g ñaë c tính coä t aùp H = f(Q), noù cho ta bieá t khaû naên g laøm vieä c cuû a bôm neân goï i laø ñöôøng ñaëc tính cô baûn. Töø ñöôøng H = f(Q) ta coù theå suy ra N = f(Q) vaø  = f(Q). a- Ñöôøng ñaëc tính lyù thuyeát Töø phöông trình cô baûn ta coù theå xaây döïn g ñöôø ng ñaëc tính lyù thuyeá t cuû a bôm ly taâm. u 2 c 2u Theo coâng thöùc (3.11): H l  g h Min Chi Töø tam giaù c vaän toá c ôû loá i ra: P. Ho uat T w2 m Ky th c2 a u ph S g DH ruon c2R T ht © yrig op C 2 < 90o 2 c2u u2 Hình 3.14 – Tam giaù c vaän toá c ôû loá i ra c 2 u  u 2  c 2 R cot g 2 Ta coù: Ql Maët khaù c, töø coâng thöùc löu löôïng lyù thuyeá t (4.16) ta ruù t ra ñöôïc: c R  D 2 b 2 Thay caùc bieåu thöùc treân vaøo coâ ng thöùc coät aùp lyù thuyeá t, ta thu ñöôï c: u 2  u 2 c 2 R cot g 2 u 2 u 2 . cot g  2 2  2 .Q l H l  g g D 2 .b 2 .g.n Ñoái vôùi moä t bôm cho tröôù c thì u2 , b2, D2 laø nhöõn g ñaï i löôïng khoân g ñoåi neân phöông trình ñöôûng ñaë c tính cô baûn lyù thuyeát coù daïng: H l  a  b. cot g  2 .Q l (3.27) a, b – laø nhöõng haèng soá döông. Ñöôøng bieåu dieãn phöông trình naø y goïi laø ñöôøng ñaëc tính cô baûn lyù thuyeát. Ñoù laø moä t ñöôøng khoân g ñi qua goác toaï ñoä, heä soá goùc cuû a noù tuyø thuoä c vaø o trò soá goù c ra cuû a caùnh daã n  2. Trong tröôøng hôïp toång quaùt ñoái vôùi maù y thuyû löïc, ta coù 3 daïng ñöôøn g ñaë c tính lyù thuyeá t theå hieän treân hình veõ. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  17. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 47 http://www.hcmute.edu.vn H B  2 > 90o  2 = 90o A C A/  2 < 90o ( Z  ) A// D A/// D/ / u22/g D1 H Q D// D/// Qkteá Ql h Min hi Ho C TP. huat Hình 3.15 – Ñöôøng ñaë c tính lyù thuyeá t vaø ñöôøng ñaë c tính tính toaùn Ky t Neáu  2 < 90o thì cotg  2 > 0, ta coù ñöôøn g ham u p AD  DH S ong Neáu  2 = 90o thì cotg t © Tr,uta coù ñöôøn g AC 2=0  righ o Copy Neáu  2 > 90 thì cotg  2 < 0, ta coù ñöôøn g AB  Ñoái vôùi bôm ly taâm, ta coù  2 < 90o do ñoù ñöôøn g ñaë c tính cuû a bôm ly taâm laø ñöôøn g nghòch bieán baäc nhaá t AD. Ñaâ y laø ñöôøng ñaë c tính cô baûn lyù thuyeát cuûa bôm ly taâm khi chöa keå tôù i soá caùnh daãn höõu haïn vaø toån thaá t. Neáu keå tôù i soá caùn h daãn höõ u haï n, ñöôøng ñaë c tính trôû thaønh ñöôøng A/D/, bieåu dieãn:  Hl = Z.Hl Trong ñoù Z < 1 - laø heä soá keå tôù i soá caùnh daã n höõu haïn . Neáu keå tôù i toån thaá t löu löôïng Q, ñöôøng ñaë c tính trôû thaønh ñöôøng A/D1/  Neáu keå tôùi caùc loaï i toån thaá t thuyû löï c cuû a doøng chaát loû ng qua baùn h coâng taùc, ta bieát caùc  loaïi toån thaát thuyû löï c naøy ñeàu tyû leä vôùi bình phöông cuû a vaän toá c, töù c cuõng laø bình phöông cuû a löu löôïng thì ñöôøng ñaë c tính trôû thaønh ñöôøng cong baäc hai A// D// : - Khi Q = Qkteá (öùng vôù i löu löôïng thích hôïp nhaát) thì hw coù giaù trò nhoû nhaát (hw  0 ) : H = 1. - Khi Q > Qkteá hay Q < Qkteá thì toån thaá t hw ñeàu taêng. Neáu keå tôù i toån thaá t cô khí thì ñöôø ng ñaë c tính dòch veà phía traùi vaø thaáp hôn A// D// moät  chuùt, ñoù laø ñöôøng A///D/// - Ñaây chính laø ñöôøng ñaë c tính cô baûn tính toaùn cuû a bôm ly taâm . b- Ñöôøng ñaëc tính thöïc nghieäm Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  18. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 48 http://www.hcmute.edu.vn Vieä c xaây döïng ñöôøng ñaëc tính tính toaùn raát phöùc taïp khoù khaên, bôûi vaäy trong kyõ thuaä t thöôø ng xaâ y döïng caùc ñöôøng ñaëc tính baèn g caùc soá lieäu ño ñöôï c khi khaûo nghieäm treân caù c maùy cuï theå – ñoù laø ñöôøng ñaë c tính thöïc nghieäm. Sô ñoà heä thoáng thí nghieäm bôm ly taâm bieåu thò treân hình (3.16). 1- Beå huù t 5 2, 4- Khoaù 4 3- Bôm A C 5- Löu löôïng keá 2 C- Chaân khoâng keá A- Aùp keá 3 h 1 Min Chi P. Ho uat T ly taâm y th Hình 3.16 - Sô ñoà heä thoáng thí nghieäm bôm am K u ph DH S uong © cr Muoán xaây döïng ñöôï c tcaùT ñöôøn g ñaë c tính thöïc nghieäm cuû a bôm ly taâm thì phaû i cho h yrig Cop bôm laøm vieä c trong moät heä thoáng thí nghieäm nhö hình veõ. Trình töï tieán haø nh thí nghieäm ñeå xaây döï ng ñöôøng ñaëc tính goàm caù c böôùc sau: 1. Môû khoaù 2 ôû oán g huù t vaø cho bôm laùm vieá c cho ñeán khi soá voøng quay cuûa truïc bôm ñaït tôù i trò soá yeâu caàu , trong khi ñoù khoaù 4 ôû oáng ñaå y vaã n ñoùng ( Q = 0 ). Töø caùc trò soá ño ñöôïc luùc naøy ôû aùp keá A vaø chaân khoâng keá C, ta suy ra coä t aùp H cuûa bôm ôû cheá ñoä “khoâng taûi” 2. Môû daàn khoaù 4 ôû oá ng ñaåy ñeå taêng löu löôïng cuû a bôm cho ñeán khi ñaï t tôùi trò soá cöï c ñaï i. Trong quaù trình thay ñoåi löu löôïng, soá voøng quay laøm vieä c khoâ ng ñoåi. Taïi moã i vò trí môû cuû a khoaù 4, ta ño ñöôïc caù c soá lieä u thí nghieäm cuû a bôm vaø ñoäng cô ñieän ñeå tính ra löu löôïng Q, coät aùp H vaø coâng suaát cuû a ñoäng cô ñieän Nñc. Taïi moã i ñieåm laøm vieä c ta tính ñöôïc coâng suaá t thuyû löï c cuûa bôm. So saùnh coâng suaá t thuyû löï c vaø coâng suaá t ño ñöôï c treân truïc cuû a bôm ta suy ra ñöôï c hieäu suaá t cuûa bôm. Nhö vaäy , töø caùc soá lieäu thí nghieäm, ta coù theå xaây döïng ñöôï c caùc ñöôø ng ñaë c tính thöï c nghieäm cuûa bôm ly taâm H-Q, N-Q, -Q. Caù c ñöôøng ñaë c tính thöïc nghieäm cuû a bôm veà hình daïng noùi chung cuõ ng gioáng nhö ñöôøng ñaë c tính tính toaùn, nhöng khoâng truøng nhau ( do coù moä t soá loaï i toån thaá t maø trong khi tính toaùn ta khoâng ñaùnh giaù heát ñöôï c). Ñoái vôùi bôm ly taâm , ngoaøi 3 ñöôøng ñaë c tính treân coø n coù theâm ñöôøng bieåu dieãn quan heä coä t aùp chaân khoâng cho pheùp vôùi löu löôïng [HCK] = f(Q). Ñöôøng ñaë c tính thöïc nghieäm coù daïng nhö sau: Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  19. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 49 http://www.hcmute.edu.vn Hình 3.17 - Ñöôøng ñaë c tính thöïc nghieäm Coâng duï ng cuûa ñöôøn g ñaëc tính laøm vieä c cuûa bôm: m vieä h Qua caù c ñöôøn g ñaë c tính H-Q, -Q, N-Q ta thaáy ñöôïc khu vöïc laøhi Minc coù lôï i nhaát öùn g  C vôùi hieä u suaá t cao nhaát [ max hoaë c  = ( max – 7%)] t TP. Ho hua Ky t bieá m Qua hình daïn g cuûa ñöôø ng ñaë c tính ta phat ñöôï c tính naê ng laøm vieä c cuûa bôm ñeå söû  H Su ng D duïng bôm cho hôïp lyù. Truo ht © Ñöôøng ñaë c tínho[Hrig] = f(Q) ñeå tính toaù n oáng huùt vaø xaù c ñònh vò trí ñaë t bôm moät caùch py CK  C hôïp lyù. c- Ñöôøng ñaëc tính toång hôïp Moãi ñöôøng ñaë c tính laøm vieä c ñöôïc xaây döïng vôùi moä t soá voøng quay laøm vieä c khoân g ñoåi cuûa bôm. Neáu thay ñoåi voøng quay laøm vieä c thì ñöôøng ñaëc tính laøm vieäc cuõng thay ñoåi theo. Ñeå bieá t ñöôïc nhanh choùng caùc thoâng soá Q, H, N,  cuû a bôm thay ñoåi nhö theá naøo khi n thay ñoå i, ngöôø i ta döïng ñöôøn g ñaëc tính toå ng hôïp. Ñöôøng ñaë c tính toång hôïp cuûa bôm laø ñöôøng bieå u dieãn caù c quan heä Q-H, N-H vôùi caùc soá voøng quay laøm vieä c khaùc nhau, treân ñoù caùc ñieåm laøm vieäc cuøng hieäu suaát ñöôïc noái vôùi nhau thaøn h nhöõ ng ñöôøng cong goïi laø ñöôøng cuøng hieäu suaát. Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
  20. Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn Chöông TP. HCM 50 http://www.hcmute.edu.vn h Hình 3.18 - Ñöôøng ñaë c tính toång hôïp cuû a bôm hi Min C P. Ho 3.2.6 – ÖÙng duïng ñoàng daïng trong bôm ly taâm thuat T y mK phacuû a bôm thay ñoåi thì caùc thoâng soá laøm vieä c H Su Ta bieát raèng, khi soá voøng quay laøm vieä c n ng D khaù c cuû a bôm cuõng thay ñoåi theo. ruo ©T i ht yrggtoû raèng, khi moät bôm ly taâm vôùi soá voøng quay thay ñoåi ít (döôùi Thöïc nghieämCop n chöù 50% so vôùi soá voøng quay ñònh möù c) thì hieäu suaá t cuû a bôm thay ñoåi töông ñoái ít, coù theå xem nhö khoâng ñoåi  = const. Maët khaùc caù c tam giaù c vaän toá c ñeàu tyû leä vôùi soá voøng quay, neân caùc tam giaù c vaän toá c seõ ñoàng daï ng vôùi nhau. Do ñoù caù c cheá ñoä laøm vieä c khaù c nhau cuû a bôm trong tröôøn g hôïp naø y xem nhö caù c tröôø ng hôïp töông töï. Theo lyù thuyeá t veà töông töï, hai cheá ñoä laøm vieä c goïi laø töông töï nhau khi chuùng thoaû maõn 3 ñieà u kieän töông töï: Ta xeùt moät maù y moâ hình vaø moä t maùy nguyeân hình, kyù hieä u: chæ soá M - moâ hình, N - nguyeân hình. 1. Tieâ u chuaån töông töï hình hoï c: DM bM       L  const  DN bN 2. Tieâ u chuaån töông töï ñoäng hoïc: u M cM wM       v  const   u N cN w N 3. Tieâ u chuaån töông töï ñoäng löï c: PM FM       F  const  PN FN Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học