SU901626A1

SU901626A1 - Method of determining critical positive suction head of blade pump

Info

Publication number: SU901626A1
Application number: SU802914573A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Семенович Шапиро; Владимир Николаевич Исаев; Валентин Петрович Карабанов; Сергей Николаевич Леонтьев
Original assignee: Предприятие П/Я В-8534
Priority date: 1980-04-21
Filing date: 1980-04-21
Publication date: 1982-01-30

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КРИТИЧЕСКОГО КАВИТАЦИОННОГО ЗАПАСА ЛОПАСТНОГО НАСОСА(54) METHOD FOR DETERMINING CRITICAL CAVITATION STOCK OF SPINDLE PUMP

1one

Изобретение относитс к гидромашиностроению , более конкретно к способам кавитационных испытаний лопастных насосов.The invention relates to hydraulic engineering, more specifically to methods for cavitation testing of vane pumps.

Известен способ определени критического кавитационного запаса лопастного насоса путем испытани его на натурной жидкости 1 .A known method for determining the critical cavitation stock of a vane pump by testing it on a natural fluid 1.

Этот способ вл етс дорогим и сложным в случае применени агрессивной, взрывоопасной и т.д. натурной жидкости.This method is expensive and difficult in the case of aggressive, explosive, etc. full-scale fluid.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ определени критического кавитационного запаса лопастного насоса на натурной жидкости путем последовательного определени кавитационных запасов на модельных жидкост х,- в качестве которых используют холодную деаэрированную и гор чую воду 2.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a method for determining the critical cavitation reserve of a vane pump on a natural fluid by sequentially determining the cavitation reserves on model fluids, which use cold deaerated and hot water 2.

В данном способе измер ют температуру невозмущенной жидкости перед входом в насос и по ней определ ют давление насыщенного пара перекачиваемой жидкости. Такой способ обеспечивает достаточную точность измерени лишь тогда, когда отсутствует заметный подогрев жидкости в насосе в том .месте проточной части рабочего колеса , где развиваетс кавитаци , т.е. когда измеренна при испытани х температура жидкости перед входом в насос равна температуре жидкости в зоне кавитации, однако при работе насоса, например на расходах меньше расчетного, нагрев перекачиваемой жидкости в проточной части рабочего колеса насоса и разность температур перед входом в насос и в зоне кавитации .может достигать значительной величины, а следовательно , будут существенно отличатьс давлени насыщенного пара в зоне кавитации и на входе в насос.In this method, the temperature of the unperturbed liquid is measured before entering the pump, and the saturated vapor pressure of the pumped liquid is determined from it. This method ensures sufficient accuracy of measurement only when there is no noticeable heating of the liquid in the pump in the place of the flow part of the impeller where cavitation develops, i.e. when the temperature of the fluid before entering the pump during the test is equal to the temperature of the fluid in the cavitation zone, however, when the pump is running, for example, at flow rates lower than the calculated one, the pumped liquid is heated in the flow part of the pump impeller and the temperature difference before it enters the pump and in the cavitation zone. can reach a significant value and, therefore, the pressure of saturated steam in the cavitation zone and at the pump inlet will differ significantly.

Цель изобретени - повышение точности определени критического кавитационного запаса.The purpose of the invention is to improve the accuracy of determining the critical cavitation stock.

Указанна цель достигаетс тем, что по This goal is achieved by

15 разности критических кавитационных запасов на модельных жидкост х суд т о степени подогрева натурной жидкости в зоне кавитации и величину критического кавита2Q ционного запаса на натурной жидкости корректируют с учетом этой разности.15 differences of critical cavitation reserves on model fluids judge the degree of heating of the natural fluid in the cavitation zone and the value of the critical cavitational reserve of natural fluid is adjusted for this difference.

На фиг. 1 приведена схема стенда, на котором реализуетс предлагаемый способ определени критического кавитационного запаса лопастного насоса; на фиг. 2 - график зависимости . давлени насыщенного пара (РП) воды от температуры (Т); на фиг. 3 - кавитационные характеристики лопастного насоса ,на холодной деаэрированной (крива а) и гор чей воде (крива б).FIG. Figure 1 shows a schematic of a test bench on which the proposed method for determining the critical cavitation stock of a vane pump is implemented; in fig. 2 - dependency graph. saturated vapor pressure (RP) of water versus temperature (T); in fig. 3 - cavitation characteristics of a vane pump, on cold deaerated (curve a) and hot water (curve b).

Стенд содержит испытываемый лопастной насос I с приводом 2, подключенный к емкости 3, соединенной, в свою очередь, через компенсационный бачок 4 с системой вакуумировани и наддува. Циркул ционный контур стенда содержит всасывающий, напорный и байпасный трубопроводы 5-7, соответственно, на которых установлены вентили 8-10 и регулируема дроссельна задвижка II. Стенд оборудован измерительной аппаратурой, в частности термопарой 12, расходомером 13 и датчиком 14 числа оборотов.The bench contains a test propeller pump I with a drive 2 connected to a tank 3 connected in turn through a compensation tank 4 with a vacuum and pressurization system. The stand's circulation circuit contains suction, pressure and bypass pipes 5-7, respectively, on which valves 8-10 and adjustable throttle valve II are installed. The bench is equipped with instrumentation, in particular a thermocouple 12, a flow meter 13 and a sensor of 14 revolutions.

Способ определени критического кавитационного запаса осуществл етс следующим образом.The method for determining the critical cavitation stock is carried out as follows.

Последовательно снимают частные кавитационные характеристики лопастного насоса 1 на модельных жидкост х, в качестве которых используют холодную деаэ рованную и гор чую воду (фиг. 3, кривые а и б). По каждой кривойОпредел ют критические кавитационные запасы и АЬкр насоса на холодной деаэрированной и гор чей воде. При испытании на холодной деаэрированной воде ее прокачивают через емкость 3, при этом вентиль 8 закрыт. Дл повыщени температуры воды перекрывают вентили 9 и 10 и открывают вентиль 8, вследствие чего вода начинает циркулировать по замкнутому контуру, нагрева сь при этом. Затем вентили 9 и 10 открывают и смещиванием нагретой и холодной воды добиваютс получени гор чей воды требуемой температуры.The partial cavitation characteristics of the vane pump 1 are sequentially removed on model fluids, for which cold deaerated and hot water is used (Fig. 3, curves a and b). For each curve, critical cavitation reserves and Аbcr of the pump with cold deaerated and hot water are determined. When tested on cold deaerated water, it is pumped through tank 3, while valve 8 is closed. To raise the temperature of the water, shut off valves 9 and 10 and open valve 8, as a result of which water begins to circulate in a closed circuit, heating up at the same time. Then the valves 9 and 10 are opened and by displacing the heated and cold water, hot water is obtained to achieve the required temperature.

Определ ют разность критических кавитационных запасов при работе насоса на холодной деаэрированной и гор чей воде и по ней суд т о степени подогрева натурной жидкости в зоне кавитации, величину критического кавитационного запаса на натурной жидкости корректируют с учетом этой разностиDetermine the difference in critical cavitation reserves when the pump is operated on cold deaerated and hot water, and judging by it the degree of heating of the natural fluid in the cavitation zone, the value of the critical cavitation reserve in the natural fluid is adjusted for this difference.

S(Pn) 5(АЬ«р)Д-.2,S (Pn) 5 (AB “p) D-.2,

где /ц - плотность гор чей воды, g - ускорение свободного падени .where / c is the density of hot water, g is the acceleration of free fall.

Наход т величину превыщени давлени насыщенного пара гор чей воды в зоне кавитации над давлением пара той же гор чей воды, но определенным по ее температуре Та перед входом в насос, измеренной термопарой 12. После этого на кривую Р f(T) (фиг. 2) нанос т точку А, соответствующую температуре Tj, и, прибавл к ординате этой точки величину 5(Рц), вычисленную по формуле, наход т точку В. Разность температур ДТ между точками А и В на кривой Р f(T) представл ет собой величину подогрева воды в насосе в зоне кавитации .The magnitude of the excess pressure of saturated steam of hot water in the cavitation zone over the vapor pressure of the same hot water, but determined by its temperature Ta before entering the pump, measured by thermocouple 12, is found. Then, the curve P f (T) (Fig. 2 ) put the point A, corresponding to the temperature Tj, and, adding to the ordinate of this point the value 5 (Pc) calculated by the formula, find the point B. The temperature difference DT between the points A and B on the curve P f (T) is the amount of heating water in the pump in the zone of cavitation.

Учитыва разницу величин теплоемкостей и зависимостей Р f(T) дл воды и натурной жидкости можно оценить степень подогрева натурной жидкости в зоне кавитации и ее температуру в этой зоне и скорректировать величину критического кавитационного запаса на натурной жидкости с учетом этой температуры.Taking into account the difference between the heat capacities and the P f (T) dependences for water and natural fluid, it is possible to estimate the degree of heating of the natural fluid in the cavitation zone and its temperature in this zone and correct the value of the critical cavitation reserve for the natural fluid taking this temperature into account.

В общем случае на величину критического кавитационного запаса насоса могут оказывать вли ние растворенные в жидкости газы и ее термодинамические свойства. Вли ние газов можно избежать путем проведени деаэрации жидкости. Вли ние термодинамических свойств, например дл воды, можно не учитывать вплоть до температурыIn general, the magnitude of the critical cavitation reserve of a pump can be affected by gases dissolved in a liquid and its thermodynamic properties. The effect of gases can be avoided by deaerating the liquid. The effect of thermodynamic properties, for example for water, can be ignored up to the temperature

Т| 50°С. В случае необходимости термодинамическую поправку можно рассчитать по известной методике.T | 50 ° C. If necessary, the thermodynamic correction can be calculated by a known method.

Claims

1. Yaremenko OV. Testing of pumps. M., “Mashinostroenie, 1976, p. 54, fig. 24

2. Karelin V. Ya. Cavitational phenomena B of centrifugal and axial pumps. M., “Mashchino Secretion, 1975, p. 126-128, fig. 95

eight

12.

-sTeMnepami / pa ,, 7, ° C ig.2.