ΥδροδυναµικέςΜηχανές



Σχετικά έγγραφα
ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ 12 ΣΤΡΟΒΙΛΟΚΙΝΗΤΗΡΩΝ

ΥδροδυναµικέςΜηχανές

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 4.1 ΘΕΩΡΙΑ ΔΙΣΔΙΑΣΤΑΤΩΝ ΠΤΕΡΥΓΩΣΕΩΝ 4.3 ΤΡΙΓΩΝΑ ΤΑΧΥΤΗΤΩΝ ΑΚΤΙΝΙΚΩΝ ΣΤΡΟΒΙΛΟΜΗΧΑΝΩΝ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΔΙΑΛΕΞΗΣ 4.

ΥδροδυναµικέςΜηχανές

Υδραυλικές Μηχανές και Ενέργεια

ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ ΘΕΜΕΛΙΩΔΕΙΣ ΝΟΜΟΙ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΡΕΥΣΤΩΝ

Μακροσκοπική ανάλυση ροής

Mάθημα: Θερμικές Στροβιλομηχανές. Εργαστηριακή Ασκηση. Μέτρηση Χαρακτηριστικής Καμπύλης Βαθμίδας Αξονικού Συμπιεστή

ΓΡΑΠΤΗ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

11 η Εβδομάδα Δυναμική Περιστροφικής κίνησης. Έργο Ισχύς στην περιστροφική κίνηση Στροφορμή Αρχή διατήρησης στροφορμής

11 η Εβδομάδα Δυναμική Περιστροφικής κίνησης. Έργο Ισχύς στην περιστροφική κίνηση Στροφορμή

Κεφάλαιο 5 Η στροφορμή στις ρευστοδυναμικές μηχανές

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθµολογικά ισοδύναµες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

ΦΥΕ 14 5η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση ( Οι ασκήσεις είναι βαθμολογικά ισοδύναμες) Άσκηση 1 : Aσκηση 2 :

website:

ΦΥΣ. 211 Τελική Εξέταση 10-Μάη-2014

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

ΦΥΣ. 211 Τελική Εξέταση 10-Μάη-2014

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ (ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ) 23 ΜΑΪOY 2016 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

ΥδροδυναµικέςΜηχανές


Κεφάλαιο 1: Κινηματική των Ταλαντώσεων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Φεβρουάριος 2004

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΡΕΥΣΤΩΝ. Φυγοκεντρική αντλία 3η εργαστηριακή άσκηση. Βλιώρα Ευαγγελία

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 2.1 ΒΑΣΙΚΟΙ ΝΟΜΟΙ ΣΤΡΟΒΙΛΟΜΗΧΑΝΩΝ ΒΑΘΜΟΙ ΑΠΟΔΟΣΗΣ ΣΤΡΟΒΙΛΟΜΗΧΑΝΩΝ ΑΣΚΗΣΕΙΣ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΔΙΑΛΕΞΗΣ


ΘΕΜΑ 1. Λύση. V = V x. H θ y O V 1 H/2. (α) Ακίνητος παρατηρητής (Ο) (1) 6 = = (3) 6 (4)

ΠΡΟΩΘΗΣΗ ΠΥΡΑΥΛΩΝ. Η προώθηση των πυραύλων στηρίζεται στην αρχή διατήρησης της ορμής.

ΣΥΝΟΠΤΙΚΗ ΠΕΡΙΓΡΑΦΗ ΑΝΤΛΙΩΝ

Υδραυλικές Μηχανές και Ενέργεια

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΙ ΣΤΙΓΜΙΑΙΩΝ ΔΥΝΑΜΕΩΝ ΚΑΙ ΡΟΠΩΝ ΣΕ ΕΜΒΟΛΟΦΟΡΟ ΚΙΝΗΤΗΡΑ 1 ΚΙΝΗΜΑΤΙΚΗ ΤΟΥ ΕΜΒΟΛΟΦΟΡΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΑ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Σεπτέµβριος 2004

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 4 ο : ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ [Υποκεφάλαιο 4.2 Οι κινήσεις των στερεών σωμάτων του σχολικού βιβλίου]

Μπερδέματα πάνω στην κεντρομόλο και επιτρόχια επιτάχυνση.

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού Σώµατος

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ Σελίδα 1 από 6


ΑΙΟΛΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ: ΑΕΡΟΔΥΝΑΜΙΚΗ

Κεφάλαιο 7 - Φυγοκεντρικές Διατάξεις Διακίνησης Ρευστών

Κεφάλαιο 10 Περιστροφική Κίνηση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

Διαφορική ανάλυση ροής

Ακτίνα καμπυλότητας - Ανάλυση επιτάχυνσης σε εφαπτομενική και κεντρομόλο συνιστώσα

Α. Ροπή δύναµης ως προς άξονα περιστροφής

Τα σώματα τα έχουμε αντιμετωπίσει μέχρι τώρα σαν υλικά σημεία. Το υλικό σημείο δεν έχει διαστάσεις. Έχει μόνο μάζα.

ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΣΤΟΙΧΕΙΑ ΑΝΤΛΙΩΝ

ΚΥΚΛΙΚΗ ΚΙΝΗΣΗ. ΛΥΣΗ (α) Το οδόστρωμα στη στροφή είναι οριζόντιο: N. Οι δυνάμεις που ασκούνται πάνω στο αυτοκίνητο είναι:

ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΕΣ ΠΛΗΡΕΙΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ. Άρα, για τις αντίστοιχες αλγεβρικές τιμές των ταχυτήτων των δύο σωμάτων πριν από την κρούση τους προκύπτει ότι:

ΑΤΕΙ ΠΕΙΡΑΙΑ/ ΣΤΕΦ 3//7/2013 ΤΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΓΡΑΠΤΗΣ ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΦΥΣΙΚΗ

ΘΕΜΑΤΑ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΗΜΕΡΗΣΙΟΥ ΓΕΝΙΚΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ: ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 22 / 04 / ΘΕΜΑ Α Α1. α, Α2. α, Α3. β, Α4. γ, Α5. α. Σ, β. Σ, γ. Λ, δ. Σ, ε. Λ.

Ηλεκτρομαγνητισμός. Μαγνητικό πεδίο. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

ιαγώνισµα Γ Τάξης Ενιαίου Λυκείου Μηχανική Στερεού Σώµατος Ενδεικτικές Λύσεις Θέµα Α

ΣΕΙΡΑ: 3 Κύματα: αρμονικό έως στάσιμο, Στερεό: κινηματική έως διατήρηση στροφορμής

Ομαλή Κυκλική Κίνηση 1. Γίνεται με σταθερή ακτίνα (Το διάνυσμα θέσης έχει σταθερό μέτρο και περιστρέφεται γύρω από σταθερό σημείο.

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ. (εξεταστέα ύλη: κρούσεις, ελατήρια, μηχανική ρευστών, κινηματική στερεού, φαινόμενο Doppler)

το άκρο Β έχει γραμμική ταχύτητα μέτρου.

v = r r + r θ θ = ur + ωutθ r = r cos θi + r sin θj v = u 1 + ω 2 t 2

5-6 η ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΑΚΗ ΑΣΚΗΣΗ ΥΔΡΟΣΤΡΟΒΙΛΟΙ

ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ. c) Με τον µικτό στρόβιλο επιτυγχάνεται συνολικά µικρότερο µήκος του στροβίλου για κάθε ιπποδύναµη.

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΑΥΕΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Α (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/03/2014

ΟΡΙΑΚΟ ΣΤΡΩΜΑ: ΒΑΣΙΚΕΣ ΕΝΝΟΙΕΣ ΚΑΙ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ. Σημειώσεις. Επιμέλεια: Άγγελος Θ. Παπαϊωάννου, Ομοτ. Καθηγητής ΕΜΠ

ΠΕΙΡΑΜΑ 8. Μελέτη Ροπής Αδρανείας Στερεών Σωµάτων

ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ ΣΤΕΡΕΟΥ 2013

Κεφάλαιο 3. Κίνηση σε δύο διαστάσεις (επίπεδο)

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Γ ΛΥΚΕΙΟΥ 22 / 04 / 2018

website:

Κεφάλαιο 10 Περιστροφική Κίνηση. Copyright 2009 Pearson Education, Inc.

ΦΥΣ η ΠΡΟΟΔΟΣ 7-Μάρτη-2015

ΠΡΟΤΥΠΟ ΠΕΙΡΑΜΑΤΙΚΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ Φυσική Θετικής και Τεχνολογικής Κατεύθυνσης Γ Λυκείου ΤΡΙΩΡΟ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΟ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΣΤO ΣΤΕΡΕΟ

mg ηµφ Σφαίρα, I = 52

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο ΚΑΜΠΥΛΟΓΡΑΜΜΕΣ ΚΙΝΗΣΕΙΣ

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ

Και τα στερεά συγκρούονται

Μηχανικό Στερεό. Μια εργασία για την Επανάληψη

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 7. Ροπή και Στροφορµή Μέρος πρώτο

Κεφάλαιο Η2. Ο νόµος του Gauss

2 Η ΠΡΟΟΔΟΣ. Ενδεικτικές λύσεις κάποιων προβλημάτων. Τα νούμερα στις ασκήσεις είναι ΤΥΧΑΙΑ και ΟΧΙ αυτά της εξέταση

Επαναληπτικό διαγώνισµα Ταλαντώσεις Στερεό σώµα

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΜΟΝΟ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ: ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ / Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: Α (ΘΕΡΙΝΑ) ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 09/03/2014

ΜΟΝΟΔΙΑΣΤΑΤΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΣΤΡΟΒΙΛΟΜΗΧΑΝΩΝ. Αποτελέσματα Αναγωγής Μετρήσεων Εργαστηριακής Άσκησης

1. Εισαγωγή στην Κινητική

ΑΡΧΗ 1ΗΣ ΣΕΛΙ ΑΣ ΜΟΝΟ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ Γ ΗΜΕΡΗΣΙΩΝ

ΦΥΣ 111 Γενική Φυσική Ι 4 η Εργασία Επιστροφή: Ένα κιβώτιο µάζας 20kg το οποίο είναι συνδεδεµένο µε µία τροχαλία κινείται κατά µήκος µίας

Θέμα 1ο Να σημειώσετε τη σωστή απάντηση σε καθεμία από τις παρακάτω ερωτήσεις πολλαπλής επιλογής.

[1kgm 2, 5m/s, 3,2cm, 8rad/s][1kgm 2, 5m/s, 3,2cm, 8rad/s]

ΑΣΚΗΣΗ 8 ΔΙΑΝΥΣΜΑΤΙΚΟΣ ΕΛΕΓΧΟΣ ΤΡΙΦΑΣΙΚΟΥ ΕΠΑΓΩΓΙΚΟΥ ΚΙΝΗΤΗΡΑ

Σχολή Μηχανολόγων Μηχανικών - Μηχανική των Ρευστών Ι Ακαδ. Έτος Άσκηση 2, Καθηγητής Σ. Τσαγγάρης ΑΣΚΗΣΗ 2

Κεφάλαιο 6 - Εξίσωση ορμής Πρόσπτωση δέσμης ρευστού σε στερεή επιφάνεια

ΤΕΧΝΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι -ΣΤΑΤΙΚΗ

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 8. Ροπή και Στροφορµή Μέρος δεύτερο

Μετασχηματισμός Jοukowski κυκλικού κυλίνδρου σε ομοιόμορφη ροή

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π/Γ ΛΥΚΕΙΟΥ (ΘΕΡΙΝΑ)

ΜΟΝΟΔΙΑΣΤΑΤΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΘΕΡΜΙΚΩΝ ΣΤΡΟΒΙΛΟΜΗΧΑΝΩΝ Αποτελέσματα Αναγωγής Μετρήσεων Εργαστηριακής Άσκησης

Ροπή αδράνειας. q Ας δούµε την ροπή αδράνειας ενός στερεού περιστροφέα: I = m(2r) 2 = 4mr 2

ΘΕΜΑ 1ο Στις ερωτήσεις 1 4 να επιλέξετε τη σωστή απάντηση

ΑΣΚΗΣΗ 5.1 Το διάνυσμα θέσης ενός σώματος μάζας m=0,5kgr δίνεται από τη σχέση: 3 j οπότε το μέτρο της ταχύτητας θα είναι:

ΕΝΟΤΗΤΑ 1: ΚΙΝΗΣΗ ΣΤΕΡΕΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

Transcript:

ΥδροδυναµικέςΜηχανές Τρίγωνα ταχυτήτων στροβιλοµηχανών Εργαστήριο Αιολικής Ενέργειας Τ.Ε.Ι. Κρήτης ηµήτρης Αλ. Κατσαπρακάκης

Κυλινδρικέςσυντεταγµένες Στα σχήµατα παριστάνονται αξονικές τοµές και όψεις µιας αξονικής και µιας ακτινικής στροβιλοµηχανής (ΣΜ). Λόγω της περιστροφικής κίνησης χρησιµοποιείται το κυλινδρικό σύστηµα συντεταγµένων. Σεαυτόέχουµετρειςδιευθύνσεις: α. αξονική x, πουσυµπίπτειµε τον άξονα περιστροφής β. ακτινική r, που εκτείνεται κατά µήκος της ακτίνας γ. εφαπτοµενική θ, που δίνεται από τη γωνία περιστροφής κατά τη φορά περιστροφής της ΣΜ.

Ταχύτηταρευστούσε κυλινδρικέςσυντεταγµένες Η ταχύτητα του ρευστού συµβολίζεται µε το γράµµα c. Σε ένα κυλινδρικό σύστηµα συντεταγµένων (x, r, θ) οι συνιστώσες της ταχύτητας του ρευστού θα συµβολίζονται µε (c x, c r, c θ ). Η ταχύτητα της πτερωτής (στερεού) συµβολίζεται µε u και έχει µόνο εφαπτοµενική συνιστώσα, δηλαδή στο κυλινδρικό σύστηµασυντεταγµένωνοισυνιστώσεςτηςθαείναι: (0,0,u).

Απόλυτηκαισχετική ταχύτηταρευστού Η ταχύτητα του ρευστού µπορεί να εκφράζεται µέσω του απόλυτου διανύσµατος αναφερόµενη σε ακίνητο σύστηµα συντεταγµένων. c r Επίσης, η ταχύτητα του ρευστού µπορεί να εκφράζεται µέσω του σχετικού διανύσµατος αναφερόµενη σε σύστηµα συντεταγµένων που κινείται µαζί µε την πτερωτή. Τα δύο ανωτέρω διανύσµατα συνδέονται µεταξύ τους µέσω του διανύσµατος της ταχύτητας περιστροφής της πτερωτής, ως εξής: r c r = u + r w u r w r

Αξονικέςστροβιλοµηχανές Στην αξονική ΣΜ του σχήµατος αποµονώνουµε την κυλινδρικήεπιφάνεια abcd. Η ροή εισέρχεται αξονικά στην είσοδο της πτερωτής (θέση ) και εξέρχεται πάλι αξονικά στην έξοδο της πτερωτής (θέση ).

σεαξονικήσμ Στην είσοδο της πτερωτής της ΣΜ αναπτύσσονται οι ακόλουθες ταχύτητες: Η απόλυτη ταχύτητα εισαγωγής της ροής του ρευστού στηνπτερωτή c. Ηπεριφερειακήταχύτηταπεριστροφήςτηςπτερωτής, πουσεακτίνα r έχειτιµή: u =ω r. Οιδύοανωτέρωταχύτητεςέχουνωςαποτέλεσµαηροή του ρευστού εντός της πτερωτής να αποκτήσει µία σχετικήταχύτητα w ωςπροςσύστηµακινούµενοµετην πτερωτή που, διανυσµατικά, θα δίνεται από τη σχέση: r r r c = w + u Η ταχύτητα αυτή είναι πάντα εφαπτοµενική στην καµπύλη του πτερυγίου.

σεαξονικήσμ r r r c = w + u

σεαξονικήσμ Στην έξοδο της πτερωτής της ΣΜ αναπτύσσονται οι ακόλουθες ταχύτητες: Ηπεριφερειακήταχύτηταπεριστροφήςτηςπτερωτής, πουσεακτίνα r έχειτιµή: u =ω r. Η σχετική ταχύτητα της ροής που είναι εφαπτοµενική στην καµπύλη του πτερυγίου. Οι δύο ανωτέρω ταχύτητες έχουν ως αποτέλεσµα τη διαµόρφωση της διεύθυνσης και του µέτρου της ταχύτητας εξόδου της ροής του ρευστού από την πτερωτή, ώστε να ικανοποιείται η σχέση: r r r c = w + u

σεαξονικήσμ r r r c = w + u

σεαξονικήσμ Στη γενική περίπτωση η ταχύτητα εισαγωγής του ρευστού στην πτερωτή δεν θα είναι αξονική, αλλά θα έχει καιµιαεφαπτοµενικήσυνιστώσα. Τα δύο τρίγωνα ταχυτήτων στην είσοδο και στην έξοδο της ροής από την πτερωτή παριστάνονται στη γενική περίπτωση στο ακόλουθο σχήµα.

σεαξονικήσμ Στην περίπτωση που τα δύο τρίγωνα ταχυτήτων αναφέρονταιστηνίδιαακτινικήαπόσταση (r =r ), τότε ονοµάζονταιτρίγωνακοινήςβάσης.

σεαξονικήσμ Στασχήµατααυτάαπεικονίζονταιηαξονική c x καιη εφαπτοµενική c θ συνιστώσατηςαπόλυτηςταχύτηταςτου ρευστού. Ηαξονικήσυνιστώσα c x είναιαυτήπουκαθορίζειτην παροχή του ρευστού διαµέσου της πτερωτής. Ηεφαπτοµενικήσυνιστώσα c θ είναιαυτήπουκαθορίζειτην εναλλαγή έργου µεταξύ ρευστού και πτερωτής.

σεαξονικήσμ Ισχύουν οι σχέσεις: Γιατηνίδιαακτινικήαπόσταση: r =r. Περιφερειακήταχύτητα u=ω r = πnr/60 (ω=πn/60) όπου ω η γωνιακή ταχύτητα της πτερωτής σε rad/sec και n οαριθµόςστροφώντηςµηχανήςσε rpm. Γιατηνίδιαακτινικήαπόσταση: u =u. Λόγω της συνέχειας της µάζας: m& ρ όπου: A A = m& A = = π c π x ( r ) r ( r r ) = ρ ρ Q A = ρ c x Q

Ισχύουν οι σχέσεις: Τρίγωνοταχυτήτων σεαξονικήσμ Γιατηνίδιαακτινικήαπόσταση: Α =Α, οπότε: ρ cx= ρ cx Επίσης, ανηροήείναιασυµπίεστη, τότε: c x =c x

σεαξονικήσμ Επίσης ισχύουν οι παρακάτω τριγωνοµετρικές σχέσεις: cosα =c x /c και cosα =c x /c sinα =c θ /c και sinα =c θ /c tanβ =(u -c θ )/c x και tanβ =(u -c θ )/c x Οι r γωνίες r αrκαι β σχηµατίζονται r ανάµεσα στα διανύσµατα c και cx w αντίστοιχα. c x

σεαξονικήσμκαιµηχανικήισχύς Μέσω της εξίσωσης της ροπής της ορµής (στροφορµή) ως προς ένα άξονα περιστροφής για µόνιµη ροή, αποδεικνύεται ότι η αποδιδόµενη µηχανική ισχύς στο ρευστό ισούται µε: W& = ρ Q ( u c u ) θ cθ Με βάση την ανωτέρω σχέση, η ισχύς προσλαµβάνεται ως θετική όταν πρόκειται για αντλία και αρνητική όταν πρόκειται για στρόβιλο. εδοµένου ότι η αποδιδόµενη µηχανική ισχύς ισούται µε: W& = ρ g Η Q προκύπτειτελικάότι: Η= u cθ u c g θ

σεαξονικήσμκαιµηχανικήισχύς Από την τελευταία σχέση καταλήγουµε στα ακόλουθα συµπεράσµατα: u cθ u cθ Η= g όταν το ρευστό εισέρχεται στην πτερωτή χωρίς συστροφή, τότε παίρνουµε το µέγιστο µανοµετρικό (α =0 ο, οπότε c θ =0) τούτοεπιτυγχάνεταιµετην τοποθέτηση των οδηγητικών πτερυγίων στην είσοδο κάθε βαθµίδας αντλίας τοµανοµετρικόαυξάνειµεαύξησητης u (αύξηση στροφών) ή/και µε αύξηση της εφαπτοµενικής συνιστώσας c θ (κατάλληληδιαµόρφωσηπτερωτής).

σεαξονικήσμκαιµηχανικήισχύς Η εφαρµογή του θεωρήµατος Bernoulli µεταξύ εισόδου και εξόδου της πτερωτής δίνει: P c P c + + Η= γ g γ + g

σεακτινικήσμ ΣτηνείσοδοκαιστηνέξοδοτηςπτερωτήςτηςΣΜ αναπτύσσονται οι ακόλουθες ταχύτητες: Η απόλυτη ταχύτητα εισαγωγής και εξαγωγής της ροής του ρευστούστηνπτερωτή c και c αντίστοιχα. Η περιφερειακή ταχύτητα περιστροφής της πτερωτής, που σεακτίνα r έχειτιµή u =ω r καισεακτίνα r έχειτιµή u =ω r. Οιδύοανωτέρωταχύτητεςέχουνωςαποτέλεσµαηροήτου ρευστούνααποκτήσειµίασχετικήταχύτηταπου, διανυσµατικά, θα δίνεται από τη σχέση: r r r c w + u r r r c = w + u = Η ταχύτητα αυτή είναι πάντα εφαπτοµενική στην καµπύλη του πτερυγίου.

σεακτινικήσμ Το τρίγωνο ταχυτήτων σε ακτινική ΣΜ σχεδιάζεται γνωρίζοντας τη διεύθυνση της περιφερειακής ταχύτητας u (εφαπτοµενική της τροχιάς περιστροφής) και τη διεύθυνση της σχετικήςταχύτητας w (εφαπτοµενική στην καµπύλη του πτερυγίου). r r r c = w + u r r r c = w + u

σεακτινικήσμ Ηαπόλυτηταχύτητατουρευστούεντόςτηςπτερωτής c έχεισυνήθωςµόνοακτινικήσυνιστώσα. Στη γενική περίπτωση όµως µπορεί να έχει και εφαπτοµενική συνιστώσα. Τα δύο τρίγωνα ταχυτήτων στην είσοδο και στην έξοδο της ροής από την πτερωτή παριστάνονται στη γενική περίπτωση στο ακόλουθο σχήµα.

σεακτινικήσμ Ηαπόλυτηταχύτητατουρευστούεντόςτηςπτερωτής c έχει αναλυθεί στα σχήµατα αυτά στις δύο συνιστώσες της κατάτηνακτινική c r καιεφαπτοµενική c θ διεύθυνση. u r c r r u w Η γωνία β αποτελεί στοιχείο σχεδιασµού της πτερωτής της αντλίας, καθώς ορίζεται από την εφαπτοµενική διεύθυνση και την καµπύλη του πτερυγίου. Οι γωνίες α και β σχηµατίζονται r ανάµεσα στα διανύσµατα και αντίστοιχα.

σεακτινικήσμ Ισχύουν οι σχέσεις: Περιφερειακήταχύτητα u =ω r και u =ω r όπου ω=πn/60 η γωνιακή ταχύτητα της πτερωτής σε rad/sκαι n οαριθµόςστροφώντηςµηχανήςσε rpm. Λόγω της συνέχειας της µάζας: όπου: όπου b το πλάτος πτερυγίου κατά την αξονική διεύθυνση. r r b r π A b r π A c A ρ c A ρ Q ρ Q ρ m m = = = = = & &

Ισχύουν οι σχέσεις: Για ασυµπίεστη ροή: A r c b r c = r Τρίγωνοταχυτήτων σεακτινικήσμ A = r c r b c r

σεακτινικήσμ Επίσης ισχύουν οι παρακάτω τριγωνοµετρικές σχέσεις: cosα =c θ /c και cosα =c θ /c sinα =c r /c και sinα =c r /c tanβ =c r /(u -c θ ) και tanβ =c r /(u -c θ ).

σεακτινικήσμκαιµηχανικήισχύς Και στην περίπτωση των ακτινικών ΣΜ ισχύουν οι σχέσεις: Αποδιδόµενη µηχανική ισχύς: W& = ρ Q Μανοµετρικό: ( u c u ) θ cθ Η= u cθ u c g Εφαρµογή θεωρήµατος Bernoulli: θ P c P + + Η= γ g γ + c g