вихревой насос

Ответ от Мистер J.[гуру]
Вихревые насосы относятся к группе лопастных. Как и центробежные, они работают, используя центробежные силы. Однако по конструктивному оформлению и некоторым другим признакам существенно отличаются от центробежных.
Рабочий орган вихревого насоса - пластмассовое колесо с лопатками, заключенное в цилиндрический корпус с крышкой с малыми торцевыми зазорами. В боковых и периферийных стенках корпуса и крышки выполнен концентрический канал, соединенный с входным патрубком и напорным отверстием. Пространство между входной и напорной полостями разделено перемычкой. Вращение колесу передается от вала электродвигателя с помощью лыски. Концы вала двигателя вращаются в подшипниках скольжения. Для предотвращения осевого перемещения вала в крышке установлен бронзовый подпятник. Вал поджат к подпятнику пружинами щеток торцевого коллекторного узла.
В корпусе двигателя с противоположной от насоса стороны расположен нагнетательный патрубок с обратным клапаном (чтобы топливо не сливалось из системы впрыска при неработающем насосе) . В корпусе есть также пружинный клапан, через который сбрасывается топливо в случае превышения допустимого давления в системе. При работе насоса, прежде чем попасть в напорный патрубок, бензин проходит через внутреннюю полость электродвигателя, охлаждая его.
Насос работает следующим образом. При всасывании жидкость перемещается вдоль лопаток рабочего колеса от периферии к центру. Попадая на лопатки и вращаясь вместе с ними, жидкость под действием центробежной силы выбрасывается в концентрический канал между рабочим колесом и корпусом, где кинетическая энергия преобразуется в энергию давления. Под действием повышенного давления жидкость перемещается в соседнее межлопастное пространство во внутрь колеса, затем опять отбрасывается центробежной силой в канал и т. д. Таким образом, частицы жидкости описывают вихреобразные спиральные траектории. За оборот рабочего колеса одно и то же количество жидкости многократным действием центробежной силы отбрасывается от центра к периферии, в результате чего последовательно наращивается запас энергии жидкости.
Поэтому вихревые насосы создают напор, в четыре-девять раз превышающий напор центробежных насосов (при одинаковых размерах и равных окружных скоростях рабочих колес) . Однако они имеют низкий КПД (30-45 %), так как велики потери напора на вихреобразование. Поэтому данные насосы не нашли применения для больших мощностей (свыше 30-40 Вт) .
Поскольку вихревые насосы обладают хорошей самовсасывающей способностью, они используются для перекачивания маловязких, легколетучих жидкостей - бензина, спирта, эфира и др. Однако совершенно не пригодны для перекачки жидкостей с абразивными включениями: последние вызывают износ насоса и, как следствие, падение расхода и напора. Поэтому на всасывающей линии бензонасоса необходим фильтр.
Вихревой насос существенно проще по конструкции и изготовлению, чем центробежный.
На нем, как и в других, возникают осевые и радиальные силы, которые необходимо уравновесить.
В насосе "Денсо" для устранения осевой силы колесо выполнено двусторонним. При этом осевые силы действуют навстречу друг другу. Кроме того, для выравнивания давления в торцевых зазорах в колесе есть три разгрузочных отверстия, симметрично расположенные по окружности относительно центра колеса. Однако полное равенство осевых сил на практике получить невозможно. Поэтому использован гидравлический способ их уравновешивания, основанный на автоматической установке колеса в среднем положении между торцевыми стенками корпуса и крышки. Соседние пазухи, расположенные у ступицы колеса с обеих сторон, соединяются с проточным каналом через торцевые зазоры. Давление в каждой полости зависит от гидравлического сопротивления соответствующего торцевого зазора. Если колесо сместилось к одной из полостей, то давление в ней возрастает, а в другой пазухе снижается. На колесе при этом возникает сила, возвращающая его в исходное относительно корпуса и крышки положение.
Источник: