Teknisk Tidskrift / 1934. Mekanik / 40 (1871-1962) Table of Contents / Innehåll | << Previous | Next >>
	Project Runeberg | Catalog | Recent Changes | Donate | Comments? |

Full resolution (TIFF) - On this page / på denna sida - Häfte 4. April 1934 - Hjalmar O. Dahl: Bidrag i frågan om centrifugalpumpens teori och konstruktion

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>

Below is the raw OCR text from the above scanned image. Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan. Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!

This page has been proofread at least once. (diff) (history)
Denna sida har korrekturlästs minst en gång. (skillnad) (historik)

strömningen sannolikt har den förut beskrivna "turbulenta"
karaktären. Tänka vi först på inloppet, så kunna
vi där knappast tänka oss någon kraftigare
medrotation i förväg på vattnet och ej heller någon
nämnvärd tryckstegring vid själva skovelkanten
gentemot medeltrycket i sugröret. Absoluta trycket
i virvelrummets innersta del kan därför antagas vara

Ha – Hs –	ci2	– hfs
	————
	2g

där H_a är atmosfärtrycket, H_s är statiska sughöjden,
c_i är inloppshastigheten och h_fs är friktionsförlusten
i sugröret. Trycket vid hjulets yttre omkrets H₂
skulle då bliva

H2 = Ha – Hs –	ci2	– hfs +	u22 – u12
	————		————————	(10)
	2 g		2 g

och sålunda nära nog oberoende av vattenmängden.

Vattnet i det strömmande skiktet kommer in i
utanför varande rum med en tangentialhastighet,
som, om skiktet följer ena skovelväggen, skulle
vara

        c_2u = u₂ – w₂ cos[beta]₂

där w₂ skulle vara något mindre än w₁. Den del
av hjulomkretsen, som upptages av virvlande
vatten, söker ju även draga med sig utanför varande
skikt i rotationen med en framgång som är svår att
bedöma. Resultatet blir väl att hela närmaste skiktet
hålles i rotation med en medelhastighet c’_2u, som
för någorlunda stor vattenmängd närmar sig
c_2u här ovan, men för mindre vattenmängd kanske
minskar något, åtminstone om, såsom vanligen är
fallet, w₂ cos[beta] < ¹/₂ u₂. Denna roterande strömning
störes nu ganska snart utanför hjulet av
snäckspetsen, om det gäller en pump med ett vanligt
spiralhus, och av skovelspetsarna i diffusorn, därest
en dylik med skovlar är anbragt utanför
pumphjulet. Fig. 6 utgör ett försök att illustrera de
virvlar som i förra fallet kunna tänkas uppkomma vid
liten vattenmängd, och i senare fallet torde förloppet
i varje skovelöppning å diffusorn bliva något
liknande. Om utanför hjulet finnes ett glatt
diffusorrum, kommer rotationen där att fortgå mera ostört
med utåt avtagande periferihastighet och
motsvarande tilltagande tryck. I sistnämnda fall kan
man ju räkna på saken och finna att den teoretiska
tryckstegringen utanför hjulet skulle kunna närma
sig c’_2u²/2 g, då c’_2u är den roterande vattenringens
hastighet omedelbart utanför hjulet, detta ifall det
glatta diffusorrummets ytterdiameter är relativt stor.
Att för den vanliga snäckan söka räkna med vanliga
stöt- och friktionsförlustformler synes ej vidare
tillförlitligt med den karaktär strömningen måste
antagas äga. Då vattenmängden går ned till små
värden, skulle snäckan kunna antagas få pitotrörsfunktion,
då den maximala tryckstegringen även i
detta fall skulle bliva c’_2u²/2 g. I varje fall är det
sannolikt att tryckstegringen efter hjulet väsentligen
är beroende på den hastighet, med vilken hjulet
släpar med sig närmast liggande vattenskikt. Vid dämda
punkten kan denna hastighet knappast vara mycket
lägre än ¹/₂ u₂, men kan också väl tänkas vara något
högre med tanke på att hjulets utsida med kanalerna
knappast utgör en så "slät" begränsningsyta som
motstående snäckvägg. Då vi nu för dämda punkten
kunna bortse från c_i och h_fs i ekv. (10), så finna vi
att uppfordringshöjden H₀ vid dämda punkten bör
kunna skrivas

H0 = (1 + v)	u22	–	u12
	—————		—————	(11)
	2 g		2 g

där v är en erfarenhetskofficient, om vars storlek
man kan skaffa sig kännedom från utförda prov.
Värdet å koefficienten v torde i allmänhet ligga
mellan 0,25 och 0,50, men torde under vissa
omständigheter även kunna falla utanför dessa värden.
Vid v = 0,25 ger formel (11) såsom värde å dämda
punkten

H0 =	u22
	————	(12)
	2 g

då D₂ = 2 D₁, vilket värde å H₀ i allmänhet hittills
använts såsom antagligt vid beräkningarna. Vid
provning av H₀ bör man givetvis söka se väl till,
att ej luftansamlingar vid skovelspetsarna föreligga.
Värdet å v är utom av det omgivande husets typ
sannolikt beroende av antalet skovlar, skovelvinkeln
[beta] och av förhållandet mellan hjulbredden i utloppet
och medelvärdet å snäcksektionens vätta omkrets.
Att utreda detta samband är ett arbete som återstår.
Jag kan såsom exempel å erhållna v-värden anföra
ett par fall, där det gäller ganska stora pumpar. I
ena fallet gäller det en pump med vanlig snäcka utan
diffusorskovlar, där man enligt en observation
finner v = 0,20, enligt andra försök lägre värden ned
till v = 0,11. I dessa senare har säkerligen
luftavskiljning förekommit, och möjligt är ju att pumpen
ej heller vid v = 0,20 varit fullt luftfri. I det andra
fallet gäller det en seriepump i två steg med
diffusorskovlar börjande strax utanför hjulet. Där får man
v = 0,67, då man räknar med största diametern å
inloppskanten, men om man tar hänsyn till att
inloppskanten å hjulet har viss skopform blir v [approx =] 0,55.
Det är sålunda rätt vanskligt att göra en säker
förhandsberäkning av dämda punktens läge, och
detsamma gäller för karakteristikan i övrigt inom
det turbulenta gebitet. Så mycket borde vara klart,
att om det utefter skovelns ena sida strömmande
vattnet har så stor absolut hastighet att det strävar
att öka rotationshastigheten å vattnet utanför hjulet,
så bör uppfordringshöjden stegras något med ökad
vattenmängd. För övrigt vill jag här ännu en gång
framhålla, att de ovan anförda synpunkterna alla
hänföra sig till rent centrifugala hjul, och att vid
andra; hjul förhållandena i allmänhet bliva avsevärt
mera komplicerade.

IV. Centrifugalpumpens förhållande vid mindre
uppfordringshöjd än den normala.

Vid bibehållet varvantal hos en centrifugalpump
erhålles som regel en mer eller mindre ökad
vattenmängd, om mottrycket minskas. Ofta begär man
emellertid vissa bestämda prestationer i den vägen,
och konstruktören bör då vara medveten om
betydelsen av de åtgärder han vidtager. Han förledes
gärna att, om den normala vattenmängden
representeras av c₁ = AB i fig. 7 och han även skall svara
för vattenmängden c₁’ = AB’, inlägga skoveln efter
riktningen CB’, dvs. konstruera hjulinloppet för den
större vattenmängden såsom normal. Men enligt
det föregående är denna åtgärd ganska farlig. Man
råkar vid större vattenmängd än eljes ut för risken

<< prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >>