Як працює відцентровий шламовий насос?

Як і більшість насосів, відцентровий насос перетворює механічну енергію від двигуна в енергію рухомої рідини; частина енергії надходить у кінетичну енергію руху рідини, а частина - у потенційну енергію, представлену тиском рідини або підняттям рідини проти сили тяжіння на більш високий рівень.

Докладніше про цю тему див. У Відцентровий компресор.
Передача енергії від механічного обертання робочого колеса до руху та тиску рідини зазвичай описується з точки зору відцентрової сили, особливо в старих джерелах, написаних до того, як сучасне поняття відцентрової сили як фіктивної сили у обертовій системі відліку було добре сформульований. Поняття відцентрової сили насправді не потрібно для опису дії відцентрового насоса.

У сучасному відцентровому насосі більша частина перетворення енергії відбувається завдяки зовнішній силі, яку криволінійні лопатки робочого колеса надають рідини. Незмінно, частина енергії також штовхає рідину в кругові рухи, і цей круговий рух може також передавати деяку енергію і збільшувати тиск на виході. Взаємозв'язок між цими механізмами було описано з типовою змішаною концепцією відцентрової сили, відомою як той час, у статті 1859 р. Про відцентрові насоси, таким чином, щоб отримати більш простий метод, ніж щойно наведений при загальному уявленні про спосіб дії зовнішнього джакузі для поліпшення ефективності відцентрового насоса, необхідно лише врахувати, що маса води, що обертається у джакузі, яка обертається по колу колеса, повинна обов'язково чинити відцентрову силу, і що ця відцентрова сила може легко передбачається додавати себе до зовнішньої сили, що генерується в колесі; або, іншими словами, піти на збільшення потужності накачування колеса. Зовнішню силу, що генерується всередині колеса, слід розуміти як таку, що створюється повністю середовищем відцентрової сили, якщо лопатки колеса прямі та радіальні; але якщо вони вигнуті, як це буває частіше, зовнішня сила частково створюється через середу відцентрової сили, а частково прикладається лопатями до води як радіальна складова косого тиску, який, як наслідок похилість до радіуса, вони застосовуються до води, коли вона рухається назовні вздовж них. З цього приводу добре зауважити, що хоча кількість води, яка проходить через даний насос із криволінійними лопатками, є абсолютно змінною в задоволенні, чим менша кількість стає, тим ближче буде сила, що генерується в колесі, для витіснення води назовні перетвориться на суто відцентрову силу, і тим ближче насос стане тим, що, як видається, вказує назва, яку йому зазвичай дають, - суто відцентровим насосом. Однак, коли відцентровий насос з крильчатками, вигнутими назад у таких формах, які зазвичай використовуються в добре побудованих прикладах машини, приводиться в рух із швидкістю, значно більшою, ніж необхідна лише для подолання тиску води та спричинення підйому або руху до початку, радіальна складова сили, прикладеної до води лопатками, стане значною, і вода, що виходить з окружності колеса, матиме швидкість, меншу за швидкість окружності колеса, в тій мірі, яка має деяке реальне значення в практика.

Твердження "маса води ... повинна обов'язково надавати відцентрову силу" можна інтерпретувати з точки зору реактивної відцентрової сили - сила є не зовнішньою силою на воду, а скоріше зовнішньою силою, що діє на воду на корпус насоса (волют) і на воді у вихідній трубі. Тиск на виході є відображенням тиску, який застосовує доцентрову силу, яка криволінійно проходить шлях води, щоб рухатись циркулярно всередині насоса (у просторі біля робочого колеса, зовнішнього джакузі, як це називає цей автор). З іншого боку, твердження про те, що «зовнішня сила, що генерується в колесі, слід розуміти як таку, що повністю створюється середовищем відцентрової сили», найкраще розуміється з точки зору відцентрової сили як вигадана сила в рамках відліку обертове робоче колесо; фактичні сили на воді всередині або доцентрові, оскільки саме такий напрямок сили потрібно змусити воду рухатися по колу. Ця сила забезпечується градієнтом тиску, який встановлюється обертанням, де тиск зовні, на стінці заслінки, може бути прийнятий як реактивна відцентрова сила. Це характерно для письма 19-го та початку 20-го століття, щоб поєднати ці концепції відцентрової сили в неформальних описах ефектів, таких як відцентровий насос.


Час публікації: січень-23-2021