Teknisk Tidskrift / 1934. Mekanik / 41 (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)

att komma in i det turbulenta gebitet, och vad som
är än betänkligare, man kommer vid igångkörning
ej ur det förrän vid ännu större vattenmängd. Det
är ej heller nödigt göra denna förstoring av
hjulinloppet för vattenmängdens skull. Då mottrycket
minskar ökas varje hjulkanals sugförmåga, så att
inloppshastigheten stegras från w₁ till w₁’ enligt
fig. 7. Detta innebär samtidigt en jämkning av
absoluta inloppshastigheten från AB’ till AB".
Tänker man sig fenomenet såsom en stötverkan, blir
denna så att säga bakvänd och verkan mera
svårförståelig.

Sett från hjulets synpunkt, så begränsas
vattenmängden uppåt av kavitationen. Kavitation
inträder, då sugverkan blivit så stark, att absoluta
trycket å något ställe i hjulinloppet ej längre
överskrider den mättade ångans tryck vid rådande
temperatur. Härvid brister vattenströmmen, och
partiklarna stöta litet längre in åter ihop med varandra
under starkt smatter. Härvid uppstå i regel
frätskador å närliggande hjuldelar. Frågan om
kavitationen är för övrigt rätt vidlyftig och tarvar sin
särskilda behandling.

För övrigt är givetvis snäckans dimensionering av
stor betydelse för karakteristikans utseende.
Medelhastigheten i snäckans slutsektion blir vid stötfritt
förlopp i snäckan

camed =	1	· c2u ·	r2
	—		——         (13)
	k		rm

där r_m är avståndet från sektionens mittpunkt till
pumpcentrum. Om nu sektionens storlek bestämmes
för denna hastighet vid normal vattenmängd, så
skulle då endast friktionsförlust men ingen
stötförlust uppstå i snäckan. Detta innebär dock ej
minimiförlust i snäckan, ty om jag gör snäckan något
större, så erhåller jag visserligen en liten stötförlust,
men i gengäld minskas friktionsförlusten. Att här
söka göra en mera ingående beräkning torde
knappast löna sig. Följande enkla beräkning synes
emellertid av intresse. Om jag antager snäckan
dimensionerad för medelhastigheten µ · c_amed, så kan
friktionsförlusten i snäckan approximativt skrivas

hf = [sigma] ·	Lm	· µ2 ·	ca2med
	———		—————	(14)
	dm		2 g

där L_m är medellängden av vattnets väg i snäckan,
dvs. ungefär [pi] · r_m och d_m är något mindre än
hälften av diametern å snäckans slutsektion.
Stötförlusten kan antagas bliva

hs = (1 – µ)2 ·	ca2med
	—————	(15)
	2 g

Om vi antaga [sigma] = 0,025 och

Lm	[ungefär =] 10,
———
dm </table> så erhåller funktionen [phi mega] = 0,5µ2 + (1 – µ)2        (16) minimivärde för µ = 0,8, och det är lätt att se att förlusten i snäckan under ovanstående förutsättningar genom snäckans vidgning med 25 % över det teoretiska värdet bör sjunka från 0,25 till 0,20 ·  ca2med ————— . 2 g Denna kalkyl pekar nog tämligen rätt, även om den ej kan göra anspråk på någon större grad av noggrannhet. Det är givetvis vid större vattenmängder än den normala, som den extra vidgningen av snäckan får större betydelse. Vid större vattenmängd kommer vid den vanliga bakåtböjda skovelformen c2u och därmed camed att minska. Detta gör att stockning i snäckan förr måste inträffa. Så kan man till exempel beräkna att, om normalt c2u = 0,6u2 och snäckan är 25 % förstorad, stötfri genomströmning av snäckan erhålles för en vattenmängd ca 13,5 % större än den normala. Man kan ju nu uppställa för sig frågan om ej stötförlusten i snäckan blir alltför stor vid Fig. 7. vattenmängder, som understiga den normala. Vid samma förutsättningar som förut kan man om normalt strömningstillstånd fortfarande är rådande vid en vattenmängd, som med 20 % understiger den normala, beräkna, att avloppshastigheten från hjulet motsvarar 1,13 gånger camed medan verkliga medelavgångshastigheten blir 0,64 ggr samma värde. Stötförlusten skulle sålunda bliva (1,13 – 0,64)2 ·  ca2med ————— , dvs. 2 g 0,24 ·  ca2med ————— 2 g medan friktionsförlusten nu beräknas utgöra 0,10 och totalförlusten ca 0,34 · ca2med. Då nu kvantiteten  ca2med ————— 2 g vid normal konstruktion motsvarar ca 15 % av normala uppfordringshöjden, så betyder detta att förlusten i snäckan skulle växa från minimivärdet ca 3 % vid normal vattenmängd till ca 5 % vid den med 20 % minskade vattenmängden. Detta verkar ju ej avskräckande och bör ej hindra att man med den rymligare snäckan skapar bättre förhållanden, då den normala vattenmängden behöver överskridas. Sammanfattning. Genom den förebragta utredningen har visats, att den vanliga centrifugalpumpen kan visa normala strömningsförhållanden endast inom ett relativt begränsat vattenmängdsområde kring det normala värdet. Nedåt kommer man in i ett turbulent strömningsområde, där pumpen utom sämre verkningsgrad visar mindre goda egenskaper speciellt där gasavskiljning kan förekomma. Uppåt uppstår snart stockning i snäckan och eventuellt kavitation. De bästa förhållandena böra uppstå, om hjulet hålles precis lagom stort för den normala vattenmängden, medan snäckan bör hållas mera rymlig. Förhållandena bliva ej nämnvärt förbättrade genom anordnandet av vridbara diffusorskovlar efter hjulet. En gynnsammare mängdreglering kan därför endast åstadkommas genom anordningar vid inloppet till löphjulet eller genom att själva pumpskovlarna göras vridbara. Det mera kritiska studiet av << prev. page << föreg. sida <<     >> nästa sida >> next page >> Project Runeberg, Fri Oct 18 15:30:54 2024 (aronsson) (diff) (history) (download) << Previous Next >> https://runeberg.org/tektid/1934m/0043.html