9. Кавитационные характеристики насосов

Напорные и расходные характеристики. Напорные – зависимость перепада давления на входе в насос . Расходные – зависимость расхода от функции давления на входе. .

Д анные характеристики получаются путем испытания насосов и устанавливают зависимости перепада давления от давления на входе в насос. Эти характеристики приводятся для данной жидкости при некоторых значениях скорости вращения вала и температуры. Если изменяется ∆Р , сохраняется W=const, и наоборот.

Кавитационные характеристики отражают высотные свойства насоса. При малом давлении на входе в насос кавитация значительна, следовательно завал характеристики. Падение перепада давления до нуля.

Теоретически это должно наступать при внешнем давлении , но в действительности срыв работы насоса наступает при давлении большем давлении насыщенных паров. Причина: фактическое давление жидкости в полости всасывания насоса меньше замеряемого давления на входе на величину гидравлических сопротивлений всасывающего участка насоса.. Кроме того, у топливных насосов фактическое отношение паровой и жидкой фаз топлива не соответствует стандартному соотношению 4/1, при котором ведутся испытания топлив.

Для избежаний автоколебательных режимов и получения устойчивого ∆Р и производительности: . Равенство (1) определяет условие безкавитационной работы насоса.

, где минимальный кавитационный запас давления зависит от:

- конструкции и места установки конструкции;

- от степени износа;

- от скорости вращения вала насоса;

- от скороподъемности ЛА;

- от степени насыщения топлива оздухом.

Все факторы не поддающиеся точным расчетам, поэтому величину указывает завод-изготовитель по результатам испытаний.

10. Исходные данные для расчета топливной системы. Подбор пнл и расчет диаметров трубопроводов заборной магистрали

Расчет топливной системы, задача: определить диаметры трубопроводных магистралей, подбор ПНЛ, ПН, определить объем топливного аккумулятора, расчет высотности с работающим и выключенным ПНЛ, расчет на прочность и теплоизоляцию баков.

Необходимыми исходными данными:

• схема топливной системы;

• параметры расчетного режима;

• зависимость секундного расхода топлива от высоты;

• характеристики применяемого топлива;

• напорные и расходные характеристики (кавитационные).

Расчет ведется на участке: от бака до ПНД, который подобран на заводе изготовителе и кавитационные характеристики его известны, его подбор в расчете не производится.

Наиболее тяжелыми режимами являются: 1) разбег и разгон ЛА от нуля до скорости отрыва, 2) взлет и набор высоты на взлетных режимах; 3) горизонтальный полет на высоте заданного эшелона.

Коэффициенты перегрузки берутся из заданного аэродинамического расчета если данных нет, то для гражданских ЛА:

- вертикальная перегрузка ;

- горизонтальная перегрузка ;

- боковая .

Подбор ПНЛ и расчет диаметров трубопроводов заборной магистрали.

П одбор ПНЛ и определение диаметра трубопровода в заборной магистрали ведется для максимального расхода топлива через заборную магистраль . Для ЛА с ГТД расчетная высота 0, расчетный режим полета – взлетный.

Для получения расчетных формул составим уравнение Бернулли для сечения П-П, расположенного за ПНЛ и сечения Д-Д – на входе в ПНД:

, где

перепад давления на ПНЛ;

скорости течения топлива за ПНЛ и на входе в ПНД;

высоты расположения сечений П-П, Д-Д;

давление на входе в ПНД;

массовая плотность;

инерционная потеря давления в магистрали при эволюции ЛА:

гидравлические потери из-за углов поворота магистрали, фильтров, клапанов и т.д.

Наименьший перепад давления, который должен создавать ПНЛ равен:

, ,

Если учесть , то

В условиях горизонтального полета , , с = 0,083с²/м, , коэффициент местной потери, 1/м²; коэффициент трения.

Учитывая (3) и (2) получим: , , , для получения k необходимо знать диаметр. Для определения диаметра нужно при данном расходе топлива располагать значением скорости течения топлива, которая в свою очередь зависит от диаметра трубопровода. Поэтому задаются зная скорость на основании статистических данных. При наличии нескольких двигателей и ПНЛ расчетным является следующий вариант: один ПНЛ к двум двигателям при открытом кране перекрестного питания.