Работа жидкостно-кольцевых машин на нерасчетных режимах (стр. 2 )

Работа ЖКМ на расчетном режиме (рис. 1,а) осуществляется при давлениях pа=pн, объемах Vа=Vн и отношениях давлений Па=Пн, при этом форма окон соответствует расчетным давлениям pвс и pн. Такая работа характеризуется наименьшими затратами индикаторной мощности, наименьшими нагрузками на элементы ЖКМ и наименьшим уровнем шума. В эксплуатации расчетный режим работы является наиболее экономичным.

Режим работы ЖКМ с недожатием (рис. 1б) осуществляется при давлениях pа<pн, объемах Vа>Vн и отношениях давлений Па<Пн, при этом индикаторная мощность больше минимальной, соответствующей расчетному режиму. Дожатие рабочей среды от pа до pн с уменьшением ее объема от Vа до Vн происходит скачкообразно после соединения рабочей ячейки, давление в которой равно pа, с нагнетательным окном и приводит к появлению шума, частота которого пропорциональна произведению числа лопаток рабочего колеса на его частоту вращения. Нагрузки на элементы машины для этого режима не превышают нагрузок, возникающих при расчетном режиме работы. Сжатие рабочей среды от pа до pн является внешним или внегеометрическим и сопровождается дополнительными затратами работы, соответствующими заштрихованной площадке на индикаторной диаграмме.

Рисунок 1 – Индикаторные диаграммы ЖКМ при различных
режимах работы

Экспериментальные исследования процесса истечения сжатой рабочей среды через нагнетательное окно ЖКМ, проведенные на кафедре холодильных и компрессорных машин Сумского государственного университета, показали, что из-за принудительного характера газораспределения нагнетательное окно при работе ЖКМ с недожатием открывается раньше, чем сравняются давления pа и pн. В результате в момент его открытия рабочая среда с более высоким давлением pн сначала устремляется из нагнетательной полости лобовины в рабочую ячейку с меньшим давлением pа, а после дожатия в ней до давления, большего pн, вместе со сжатой в ячейке рабочей средой опять выходит в нагнетательную полость лобовины через нагнетательное окно. Качественное распределение скорости потока рабочей среды по высоте нагнетательного окна для режима работы ЖКМ с недожатием представлено на рис. 2.