อ่าน 3 นาที
ตัวเหนี่ยวนำ (ส่วนประกอบของปั๊ม)
ตัว เหนี่ยวนำ คือ ส่วนทางเข้า ตามแนวแกน ของ โรเตอร์ ปั๊มแรงเหวี่ยง ซึ่งมีหน้าที่ในการเพิ่มระดับความดันทางเข้า ให้ เพียงพอเพื่อป้องกัน การเกิดโพรงอากาศ อย่างมีนัยสำคัญ...
ตัวเหนี่ยวนำ (ส่วนประกอบของปั๊ม)

ตัวเหนี่ยวนำคือ ส่วนทางเข้า ตามแนวแกนของ โรเตอร์ ปั๊มแรงเหวี่ยงซึ่งมีหน้าที่ในการเพิ่มระดับความดันทางเข้าให้เพียงพอเพื่อป้องกันการเกิดโพรงอากาศ อย่างมีนัยสำคัญ ในขั้นตอนการสูบถัดไป[ 1 ]ใช้ในแอปพลิเคชันที่ความดัน ทางเข้า ของปั๊มใกล้เคียงกับความดันไอของของเหลวที่สูบ ตัวเหนี่ยวนำมักจะรวมอยู่ในเทอร์โบปั๊มสำหรับเครื่องยนต์จรวด เชื้อเพลิงเหลวเสมอ แม้ว่าจะมีการใช้งานในแอปพลิเคชันอื่นๆ ที่ต้องการประสิทธิภาพการดูดสูงเช่นกัน[ 2 ]

พารามิเตอร์การออกแบบ
ตัวเหนี่ยวนำมีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดูดของปั๊มจนถึงจุดที่แทบไม่มีการเกิดโพรงอากาศในใบพัด[ 3 ]ตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลักของตัวเหนี่ยวนำคือความเร็วเฉพาะการดูด N ss และสัมประสิทธิ์การไหล Φ (คล้ายคลึงกับ แต่ไม่เหมือนกับสัมประสิทธิ์การระบายในท่อ)
- = แรงดันดูดสุทธิที่เป็นบวก ที่ต้องการ (ที่ทางเข้าของตัวเหนี่ยวนำ)
- = อัตราการไหลเชิงปริมาตร
- = ความเร็วรอบเพลา
- = อัตราส่วนดุมต่อปลาย ค่าทั่วไปอยู่ในช่วงประมาณ 0.2 - 0.4 สำหรับตัวเหนี่ยวนำแบบคานยื่น[ 1 ]หรือ 0.5-0.6 ในกรณีอื่นๆ
Nss คือหน่วยวัดแบบอิมพีเรียล ซึ่งพบได้ทั่วไปในเอกสารของสหรัฐอเมริกา ส่วน Δt คือหน่วยวัดแบบไร้มิติ แต่ยังไม่ค่อยพบเห็นในเอกสารเกี่ยวกับปั๊ม การพัฒนาการออกแบบตัวเหนี่ยวนำมักเริ่มต้นด้วยการกำหนดค่า Nss เป้าหมายค่าที่สูงขึ้นจะลดค่า NPSH Rซึ่งจะลดแรงดันในถังที่ต้องการ ผลที่ตามมาจากการเพิ่มค่า Nss คือต้องใช้ค่าสัมประสิทธิ์การไหลที่เล็กลง (เนื่องจากเกณฑ์ของ Brumfield) ซึ่งจำเป็นต้องลดอัตราการไหล (แรงขับของเครื่องยนต์) ตัวเหนี่ยวนำที่ใหญ่ขึ้น/หนักขึ้นโดยรวม และ/หรือความเร็วรอบเพลาที่สูงขึ้น
เกณฑ์บรัมฟิลด์
มีการแลกเปลี่ยนโดยตรงระหว่างประสิทธิภาพการดูด (อธิบายโดยพารามิเตอร์คาวิตาชัน) และสัมประสิทธิ์การไหลตามที่อธิบายโดยเกณฑ์ของบรัมฟิลด์: [ 4 ] [ 5 ]
ใช้ในด้านจรวด
เพื่อให้ได้ค่าเดลต้า-วี สูง มวลโครงสร้างของยานปล่อยควรต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ถังเชื้อเพลิงเหลวสามารถสร้างให้เบาลงได้หากความดันภายในถังเหล่านั้นอยู่ในระดับต่ำ โดยทั่วไป สำหรับเครื่องยนต์จรวดแบบป้อนด้วยปั๊ม ความดัน (และมวล) ของถังเชื้อเพลิงจะอยู่ที่ 1/10 ถึง 1/40 ของเครื่องยนต์จรวดแบบป้อนด้วยแรงดัน[ 6 ]ข้อจำกัดด้านน้ำหนักโครงสร้างยังทำให้ความเร็วในการหมุนของ โรเตอร์ เทอร์โบปั๊มสูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ตัวอย่างเช่น ความเร็วในการหมุนของเทอร์โบปั๊มออกซิเจนของ เครื่องยนต์จรวด LE-7 ของญี่ปุ่น อยู่ที่ 18300 รอบต่อนาที[ 6 ]ปัจจัยทั้งสองข้างต้นรวมกันทำให้ใบพัดปั๊มไวต่อการเกิดโพรงอากาศมาก หากเกิดโพรงอากาศในใบพัด ประสิทธิภาพของปั๊มจะลดลงอย่างมากและตัวปั๊มเองอาจเสียหายได้
ตัวอย่างในอุตสาหกรรม
| X-8; LOX; อัตราการไหลสูง | X-8; LOX; อัตราการไหลต่ำ | เอส-3ดี ; ล็อกซ์ | เจ-2 ; ล็อกซ์ | เจ-2; แอลเอช2; การไหลสูง | J-2; LH2; การไหลต่ำ | อาร์เอส-25 ; แอลโอเอ็กซ์ | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| จำนวนใบมีด | 2 | 3 (คลุมเครือ) | 4 | 3 | 4, +4 ตัวแยก | 4, +4 ตัวแยก | 4 (LPOTP), 12 (HPOTP) |
| สัมประสิทธิ์การไหล | 0.106 | 0.05 | 0.116 | 0.109 | 0.094 | 0.074 | 0.076 |
| สัมประสิทธิ์หัว | 0.10 | 0.063 | 0.075 | 0.11 | 0.21 | 0.20 | 0.366 |
| อัตราส่วนปลายดุมล้อ | 0.23 | 0.19 | 0.31 | 0.20 | 0.42 | 0.38 | 0.29 |
| ความเร็วเฉพาะของการดูด/ | 11.4 / 31200 | 21.2 / 58000 | 10.4 / 28500 | 12.5 / 34300 | 15.8 / 43200 | 16.2 / 44200 |
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ตัวเหนี่ยวนำ (ส่วนประกอบของปั๊ม)
ตัว เหนี่ยวนำ คือ ส่วนทางเข้า ตามแนวแกน ของ โรเตอร์ ปั๊มแรงเหวี่ยง ซึ่งมีหน้าที่ในการเพิ่มระดับความดันทางเข้า ให้ เพียงพอเพื่อป้องกัน การเกิดโพรงอากาศ อย่างมีนัยสำคัญ...
พารามิเตอร์การออกแบบ
ตัวเหนี่ยวนำมีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการดูดของปั๊มจนถึงจุดที่แทบไม่มีการเกิดโพรงอากาศใน ใบพัด [ 3 ] ตัวชี้วัดประสิทธิภาพหลักของตัวเหนี่ยวนำคือความเร็วเฉพาะการดูด N ss และสัมประสิทธิ์การไหล Φ (คล้ายคลึงกับ แต่ ไม่เหมือนกับ สัมประสิทธิ์ การระบาย ในท่อ)
เกณฑ์บรัมฟิลด์
มีการแลกเปลี่ยนโดยตรงระหว่างประสิทธิภาพการดูด (อธิบายโดยพารามิเตอร์คาวิตาชัน) และสัมประสิทธิ์การไหลตามที่อธิบายโดยเกณฑ์ของบรัมฟิลด์: [ 4 ] [ 5 ] τ {\displaystyle \tau }
ใช้ในด้านจรวด
เพื่อให้ได้ค่า เดลต้า-วี สูง มวลโครงสร้างของ ยานปล่อย ควรต่ำที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ ถังเชื้อเพลิงเหลวสามารถสร้างให้เบาลงได้หากความดันภายในถังเหล่านั้นอยู่ในระดับต่ำ โดยทั่วไป สำหรับเครื่องยนต์จรวดแบบป้อนด้วยปั๊ม ความดัน (และมวล) ของถังเชื้อเพลิงจะอยู่ที่...