Русская Википедия:Формула Эйлера для радиальных турбин и центробежных насосов

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Формула Эйлера для радиальных турбин и центробежных насосов.

В русской литературе используются так же названия "турбинное уравнение Эйлера", "турбинное и насосное уравнение Эйлера", "турбомашинное уравнение Эйлера" и варианты с заменой слова "уравнение" на "формула". В английской литературе общеупотребительны названия "Euler turbomashine equation" и "Euler's turbine formula"; статья в английской Википедии озаглавлена "Euler's pump and turbine equation". При этом формула записывается в 2 вариантах, так что можно считать, что под "турбомашинной формулой Эйлера" подразумеваются 2 формулы.

Пусть есть идеальный (без потерь на вихреобразование / трение) центробежный насос или турбина, работающий/-щая на идеальной несжимаемой жидкости / газе (в дальнейшем тексте - "жидкость").

Первый вариант записи формулы.

Введем обозначения

<math>\dot{M}</math>- массовый расход жидкости, кг/с.

Жидкость входит в насос/турбину на радиусе R1 и выходит на радиусе R2.

VT1 и VT2 - тангенциальные компоненты скорости жидкости на входе и выходе из ротора (измеренные в неподвижной системе отсчета).

T - момент на валу.

Тогда

<math>T = \dot{M}(R_2 \cdot V_{T2} - R_1 \cdot V_{T1})</math>Шаблон:Sfn       (1)

Второй вариант записи формулы.

Введем обозначения

Vrotor 1 и Vrotor 2 - линейные скорости ротора на радиусах R1 и R2.

Pbernoulli - сумма бернуллиевских слагаемых "давление + скоростной напор + высотная компонента".

Точнее - изменение этой суммы в результате прохождения жидкости через ротор.[1]

Тогда

<math>P_{bernoulli} = \rho \cdot (V_{rotor2} \cdot V_{T2} - V_{rotor1} \cdot V_{T1})</math>   (2)

где ρ - плотность жидкости.

Формула (2) получается домножением обеих частей формулы (1) на угловую скорость вращения ротора. Тогда мы переходим от момента импульса на валу к мощности на валу. Ситуация идеализированная, потерь механической энергии нет, и мощность на валу можно заменить изменением энергии жидкости.

Литература

Ссылки

Примечания

Шаблон:Примечания

  1. В учебниках по гидравлике очень принято "бернуллиевскую сумму" записывать не как давление, а как высоту (разделив на (плотность*g)). Называется "net head", "полный напор". Однако, такая запись не соответствует школьной программе и непривычна для большинства читателей. Потому такой вариант записи не совсем удобен для энциклопедии. Кроме того, напор газов принято измерять все-таки в единицах давления.