Малорасходные гидравлические системы (МГС) с насосной подачей рабочего тела нашли широкое применение в энергетических комплексах авиакосмического назначения. В подавляющем большинстве таких МГС применяются малоразмерные центробежные нагнетатели с невысоким коэффициентом расхода рабочего тела ≤0.1. При согласовании энергетических характеристик насосов и гидросопротивления трактов подачи требуемый напор при числах оборотов n= (3...10)×103 об/мин обеспечивается рабочим колесом (РК), диаметр которого не превышает 50×10-3 м, что и позволяет классифицировать такие нагнетатели, как малоразмерные.
Рассмотрим требования к проточной форме РК центробежного нагнетателя, предназначенного для работы в малорасходной гидравлической системе космического аппарата (КА), например, МГС терморегулирования КА с параметрами: гидравлическое сопротивление циркуляционного тракта МГС изменяется в диапазоне
=(0.03...0.2) МПа, а расход рабочего тела
не превышает 300×10-6 м3/с. Приняв эти показатели, как выходные параметры нагнетателя и, учитывая, что в МГС применяются электроприводы с угловой частотой вращения вала ω=(314...1047)×с-1, найдём коэффициент быстроходности ns, регламентирующий отношение D1/D2 РК лопаточных нагнетателей:
,
где ω - угловая частота вращения вала, с-1; - расход, м3/с; Н - напор, Дж/кг.
На графике указаны границы полей линий уровня коэффициента быстроходности ns=f( , H)=const. для трёх вариантов угловой частоты вращения ротора ω: 314×с-1, 628×с-1 и 1047×с-1, которые соответствуют числам оборотов n=3×103 об/мин, 6×103 об/мин, 10×103 об/мин.
![p](/use/i/2004/4/image145.jpg)
Границы значений ns укладываются в диапазон значений ns= 40...80, удовлетворяющих всем реальновозможным сочетаниям расхода рабочего тела и гидравлического сопротивления циркуляционного тракта МГС. Интервал ns ≤ 80 означает, что для систем КА с активной циркуляцией рабочего тела требуются центробежные нагнетатели, относящиеся к классу тихоходных. Наложение двух полей в средней части графика указывает на то, что в этой зоне возможны 2 режима работы нагнетателя: с угловой частотой ω=1047×с-1 или ω= 628× с-1 и соответствующим значением коэффициента быстроходности ns, не выходящим за рамки диапазона ns= 40...80.