Кинетического действия, удельная работа, напор и давление

Количество жидкости, подаваемой насосом в единицу време­ни, называют подачей. Ко­личество газа, подаваемого нагнетателем - вентилятором, ком­прессором, принято называть производительностью.

Системой СИ введена массовая подача т, кг/с, - масса рабочего тела, подаваемая нагнетателем в единицу времени. Очевидно, что т = ρ V для насосов и газовых машин; ρ - плот­ность рабочего тела, кг/м³; V - объемная подача насоса, объ­емная производительность газового нагнетателя, м³/с.

При отсутствии утечек рабочего тела массовая подача одина­кова для всех сечений проточной полости нагнетателя. Объем­ная подача приблизительно одинакова по всей длине проточ­ной полости только в насосах и вентиляторах. В компрессорах из-за значительного повышения давления плотность газа по длине проточной полости возрастает и объемная производи­тельность V = т / ρ уменьшается.

Напор, развиваемый нагнетателем, определяется формулой

H = p/ρg, где р - давление нагнетателя.

Напор представляет собой высоту H столба жидкости или газа, уравновешивающего давление р.

Энергетическое совершенство нагнетателей характеризует­ся их удельной полезной работой L_п, Дж/кг, т.е. расходом энер­гии на 1 кг массы подаваемой жидкости (газа)

L_п = p/ρ=gH.

Работа, подводимая на вал нагнетателя, L, Дж/кг, называет­ся удельной работой. Из-за потерь энергии в нагнетателе L> L_п.

Удельная работа компрессоров вычисляется в зависимости от вида термодинамического процесса, свойственного данному типу компрессора.

На вал работающего нагнетателя непрерывно подводится мощность от приводного двигателя. Введем понятие полезной мощности нагнетателя и мощности нагнетателя.

Полезная мощность нагнетателя N_п - работа, сообщае­мая нагнетателем рабочему телу в 1 с.

Руководствуясь соображениями размерности и формулой, можно записать

N_п=mLп/1000

или N_п=ρVgH/1000 - для насосов и вентиляторов;

N_п=ρVH/1000 - для компрессоров.

Мощность, подводимую на вал нагнетателя от приводного двигателя, называют мощностью нагнетателя и обознача­ют N, кВт,

Потери энергии в рабочем процессе нагнетателя определяют­ся неравенством

N_п < N или N_п = N-N_пот.

Энергетическое совершенство насосов и вентиляторов оце­нивается

η = N_п / N.

В рабочих условиях КПД нагнетателя зависит от многих фак­торов - конструкции и размеров машины, рода рабочего тела, режима нагрузки установки, характеристики системы трубопро­водов, подключенной к нагнетателю.

Эффективность установки в целом, состоящей из нагнетате­ля, промежуточной передачи и приводного двигателя, оцени­вается коэффициентом полезного действия уста­новки η = N_п /N_эл, где N_эл - электрическая мощность, подво­димая к двигателю.