0.5 Khí thực  (Page 5/6)

${}^{\frac{p_a}{g}=\frac{p_k}{g}¸\frac{C_k^2}{\mathrm{2g}}¸H_s¸h_{\text{msvk}}}$ ( * )

Thành phần tổn thất thủy lực từ cửa vào BXCT đến điểm K ( $h_{\text{msvk}}$ ) với khoảng cách ngắn do đó chỉ xét đến tổn thất cục bộ, nên :

$h_{\text{msvk}}=\lambda \cdot \frac{W_k^2}{\mathrm{2g}}$

Trong đó : $W_k$ là vận tốc tương đối của chất lỏng tại điểm K trên BXCT; $\lambda$ là hệ số tính đến việc giảm áp lực thủy tĩnh, hệ số này phụ thuộc vào biên dạng cánh, hệ số tỷ tốc và các yếu tố khác, thường vào khoảng 0,2 ... 0,4 .

Thay trị số $h_{\text{msvk}}$ vào ( * ) rồi chuyển đổi công thức ta có ta có :

$H_s=\frac{p_a}{g}-\frac{p_k}{g}-\frac{C_k^2¸\lambda W_k^2}{\mathrm{2g}}$ = $H_a-H_k-\frac{C_k^2¸\lambda W_k^2}{\mathrm{2g}}$ ( ** )

Điều kiện phát sinh khí thực tại K khi $H_k=H_{\text{hh}}$ và lúc này $H_s$ đạt tới hạn ${H_s}_{\text{th}}$

${H_s}_{\text{th}}=$ $H_a-H_k-(\frac{C_k^2¸\lambda W_k^2}{\mathrm{2g}}{)}_{\text{th}}$ = $[h_s]¸h_{\text{msh}}$ ( *** )

Thành phần $(\frac{C_k^2¸\lambda W_k^2}{\mathrm{2g}}{)}_{\text{th}}$ = $D{h}_{\text{th}}$ , được gọi là " độ dự trữ khí thực tới hạn". Điều kiện để không phát sinh khí thực là độ dự trữ khí thực được chọn phải lớn hơn $D{h}_{\text{th}}$ .Từ công tức ( *** ) ta rút ra được [ $h_s]$ theo độ dự trữ cho phép $\mathrm{Dh}$ = k. $D{h}_{\text{th}}$ như sau:

[ $h_s]=H_a-H_{\text{hh}}-\mathrm{Dh}-h_{\text{msh}}$ ( 5 - 4 )

Trong công thức ( 5 - 4 ), độ dự trữ khí thực cho phép $\mathrm{Dh}$ tra được từ đường đặc tính của máy bơm và cũng chú ý rằng trị số này vẽ ra từ thực nghiệm ở điều kiện chuẩn, do vậy cũng phải tiến hành hiệu chỉnh cho điều kiện thực tế, cách hiệu chỉnh cũng giống như đã trình bày trong công thức tính đối với bơm li tâm.

Trị số $\mathrm{Dh}$ là độ dự trữ khí thực cho phép nhỏ nhất để không sinh khí thực. Để an toàn hơn còn yêu cầu nhân $D{h}_{\text{th}}$ với hệ số an toàn k  1,15 . Để hiểu thêm về $\mathrm{Dh}$ ta hãy xem thí nghiệm khí thực qua các giai đoạn như Hình ( 5 - 6 ) phần cuối chương này.

Trường hợp trong đường đặc tính của máy bơm không vẽ đường $\mathrm{Dh}$ - H - Q ta có thể dùng công thức của C.C. Rút nhép ( Nga ) sau Đây:

$\mathrm{Dh}=\text{10}\cdot (\frac{n\cdot \sqrt{Q}}{C_{\text{th}}}{)}^{4/3}$ ( 5 - 5 )

$C_{\text{th}}$ : là hệ số tỷ tốc khí thực, đối với máy bơm li tâm thông thường, lấy như sau:

Ngoài ra, Tôm còn đưa ra công thức gần đúng khác:

$\mathrm{Dh}=s_{\text{th}}\cdot H$ ( 5 - 6 )

Trong đó: hệ số khí thực $s_{\text{th}}$ xác định theo các công thức thực nghiệm sau:

- Theo Stêpanốp: $s_{\text{th}}$ = 2,2. ${\text{10}}^{-4}\cdot n_s^{4/3}$ ;

- Theo Escher - Wyss: $s_{\text{th}}$ = 2,16. ${\text{10}}^{-4}\cdot n_s^{4/3}$

Đối với bơm hai cửa vào: $s_{\text{th}}$ = 1,37. ${\text{10}}^{-4}\cdot n_s^{4/3}$ ;

- Theo Viện nghiên cứu thủy lực Liên Xô (cũ):

$s_{\text{th}}$ = 2,05. ${\text{10}}^{-4}\cdot n_s^{4/3}$ .

Sau khi tính $\mathrm{Dh}$ ta nhân thêm hệ số k = 1,15.

Bổ sung thêm công thức đồng dạng về độ dự trữ khí thực:

$\frac{D_h}{D_{\text{hm}}}=i_D^2\cdot i_n^2$ ( 5 - 7 )

Xác định cao trình đặt máy bơm ( đm )

Cao trình đặt máy bơm phải thỏa mãn yêu cầu an toàn khí thực trong mọi chế độ vận hành và cũng không đặt quá thấp để tránh tăng khối lượng công trình. Để chọn cao trình đặt máy trước tiên ta dùng lưu lượng và cột nước thiết kế để tính, sau đó kiểm tra trạng thái làm việc khác phải bảo đảm chống được khí thực.

1. Xác định cao trình đặt máy theo trạng thái thiết kế:

Từ công thức ( 5 - 2 ) ta viết: