Máy bơm bùn ly tâm hoạt động như thế nào?

Giống như hầu hết các máy bơm, máy bơm ly tâm chuyển đổi năng lượng cơ học từ động cơ thành năng lượng của chất lỏng chuyển động; một số năng lượng chuyển thành động năng của chuyển động chất lỏng và một số chuyển thành thế năng, được biểu thị bằng áp suất chất lỏng hoặc bằng cách nâng chất lỏng chống lại trọng lực lên một mức cao hơn.

Để biết thêm chi tiết về chủ đề này, hãy xem Máy nén ly tâm.
Sự truyền năng lượng từ chuyển động quay cơ học của bánh công tác sang chuyển động và áp suất của chất lỏng thường được mô tả dưới dạng lực ly tâm, đặc biệt trong các nguồn cũ được viết trước khi có khái niệm hiện đại về lực ly tâm như một lực hư cấu trong hệ quy chiếu quay. khớp tốt. Khái niệm lực ly tâm không thực sự cần thiết để mô tả hoạt động của bơm ly tâm.

Trong máy bơm ly tâm hiện đại, hầu hết sự chuyển đổi năng lượng là do lực hướng ra ngoài mà cánh quạt cong truyền lên chất lỏng. Luôn luôn, một phần năng lượng cũng đẩy chất lỏng thành chuyển động tròn, và chuyển động tròn này cũng có thể truyền một phần năng lượng và làm tăng áp suất ở đầu ra. Mối quan hệ giữa các cơ chế này đã được mô tả, với khái niệm hỗn hợp điển hình về lực ly tâm như được biết đến vào thời điểm đó, trong một bài báo năm 1859 về máy bơm ly tâm, do đó, đi đến một phương pháp đơn giản hơn là chỉ đưa ra ý tưởng chung về phương thức hoạt động. của xoáy nước bên ngoài để cải thiện hiệu quả của máy bơm ly tâm, chỉ cần xem xét rằng khối lượng nước quay trong buồng xoáy nước, theo chu vi của bánh xe, nhất thiết phải tác động một lực ly tâm và lực ly tâm này có thể dễ dàng được cho là tự thêm vào lực hướng ra bên trong bánh xe; hay nói cách khác là tăng lực bơm của bánh xe. Lực hướng ra bên trong bánh xe được hiểu là được tạo ra hoàn toàn bởi môi trường của lực ly tâm nếu các cánh của bánh xe thẳng và hướng tâm; nhưng nếu chúng bị cong, như trường hợp phổ biến hơn, thì lực hướng ra một phần được tạo ra thông qua môi trường của lực ly tâm, và một phần do cánh gạt tác dụng lên nước như một thành phần hướng tâm của áp suất xiên, do đó độ xiên đối với bán kính, chúng tác dụng lên nước khi nó di chuyển ra ngoài dọc theo chúng. Về chủ đề này, chúng ta có thể quan sát thấy rằng trong khi lượng nước được tạo ra để đi qua một máy bơm nhất định có cánh cong là hoàn toàn thay đổi theo ý muốn, thì lượng nước càng nhỏ thì lực tạo ra bên trong bánh xe để đẩy nước ra ngoài trở thành lực ly tâm thuần túy, và máy bơm càng gần giống như cái tên mà người ta thường đặt cho nó dường như chỉ - một máy bơm ly tâm thuần túy. Tuy nhiên, khi một máy bơm ly tâm có cánh cong ngược về phía sau ở các dạng như thường được sử dụng trong các ví dụ được kết cấu tốt của máy, được điều khiển ở tốc độ cao hơn đáng kể mà chỉ cần để vượt qua áp suất của nước và gây ra lực nâng hoặc lực đẩy để bắt đầu, thành phần hướng tâm của lực tác dụng lên nước bởi các cánh gạt sẽ trở nên đáng kể, và nước rời khỏi chu vi của bánh xe sẽ có vận tốc nhỏ hơn vận tốc của chu vi bánh xe ở một mức độ nào đó có tầm quan trọng thực sự trong thực hành.

Tuyên bố “khối lượng của nước… nhất thiết phải tác động lực ly tâm” có thể hiểu được theo nghĩa phản lực ly tâm - lực không phải là lực hướng ra ngoài của nước, mà là lực hướng ra ngoài do nước tác động lên vỏ máy bơm. (dây nối) và trên nước trong đường ống thoát. Áp suất đầu ra là sự phản ánh áp suất tác dụng lực hướng tâm làm cong đường đi của nước chuyển động tròn bên trong máy bơm (trong không gian ngay bên ngoài cánh bơm, xoáy nước bên ngoài như tác giả này gọi). Mặt khác, tuyên bố rằng “lực hướng ra bên trong bánh xe được hiểu là được tạo ra hoàn toàn bởi môi trường của lực ly tâm” được hiểu rõ nhất về lực ly tâm là một lực hư cấu trong hệ quy chiếu của cánh quạt quay; các lực thực tế trên mặt nước là hướng vào trong, hoặc hướng tâm, vì đó là hướng của lực cần thiết để làm cho nước chuyển động theo vòng tròn. Lực này được cung cấp bởi một gradien áp suất được thiết lập bởi chuyển động quay, trong đó áp suất ở bên ngoài, ở thành của vật liệu, có thể được coi là lực ly tâm phản ứng. Đây là điển hình của văn bản thế kỷ 19 và đầu thế kỷ 20, để trộn lẫn những quan niệm này về lực ly tâm trong các mô tả không chính thức về các tác động như tác dụng của bơm ly tâm.


Thời gian đăng: Jan-23-2021