Верхний резервуар питает сеть потребителя. В случае, когда расход в сети будет меньше подачи насоса, уровень в верхнем резервуаре поднимется, давление возрастет. Следовательно, увеличится статическое давление в сети р_ст и вся характеристика сети поднимется вверх из положения I в положение II (рис. 2.41). Нетрудно заметить, что рабочая точка переместится в сторону меньшего значения подачи насоса Q. Если расход в сети станет меньше Q_K, а при данной подаче насоса характеристика сети будет касательной к характеристике насоса, то дальнейшее повышение р_ст приведет к срыву работы насоса. Он прекратит подачу и перейдет на режим холостого хода (Q = 0), так как давление, создаваемое им, не сможет преодолеть сопротивление сети.

Поскольку давление в сети больше давления р₀, создаваемого насосом и соответствующего напору /7₀, то возникает обратный ток жидкости из верхнего резервуара через насос. Обратный ток будет продолжаться до тех пор, пока статическое давление в сети не сравняется с давлением насоса при его нулевой подаче. Как только р_с» станет меньше р₀, насос начнет подавать жидкость в сеть и достигнет подачи, соответствующей рабочей точке.

Таким образом, в рассматриваемом случае причиной неустойчивой работы (колебание Q и Н) является увеличение давления в напорной линии по сравнению с давлением, создаваемым насосом, что приводит к изменению направления потока жидкости. Работа насоса будет всегда неустойчивой при наличии характеристики, изображенной на рис. 2.40 при Я_ст > Н_й, т. е. при существовании двух рабочих точек. Устойчивая работа в данном случае может быть лишь при условии Нет < Н_о, т. е. при подачах, больших Q_K.

Особенно важно не допустить возникновения помпажа для питательных насосов, работающих параллельно, ибо колебания подач и напоров, начавшиеся в одном насосе, передадутся другим, в результате чего возрастет масса колеблющейся жидкости. Чтобы прекратить такие колебания, надо отключить насос, который вызвал неустойчивую работу.

Способы предупреждения неустойчивой работы насосов. В большинстве случаев желательно получить машины с монотонно падающей напорной характеристикой. Колебательные явления в напорной линии в большой степени зависят от величины напора при нулевой подаче. Чем меньше значение этого напора по сравнению с напором на расчетном режиме, тем больше опасность возникновения таких колебаний. Поэтому за меру устойчивости характеристики принято считать отношение H_fjH^.

Принимая за меру устойчивости отношение //<ДЛпах, необходимо иметь в виду, что повышение температуры перекачиваемой воды, имеющее место в питательных насосах из-за гидравлических сопротивлений, может привести к снижению напора по сравнению с напором на холодной воде. Так, при перекачке воды с параметрами р = == 12,5 МПа и t — 120 °C, повышение температуры будет составлять 10 С, а следовательно, плотность ее уменьшится на 2,7 %, что, в свою очередь, приведет к снижению давления на выходе на 0,35 МПа.

Непрерывно падающую напорную характеристику можно получить путем уменьшения угла 0₂. Помимо р_а на режим вблизи холостого хода существенное влияние оказывают число лопастей г, входной угол р₁₍ форма лопасти. Результаты исследования о влиянии угла р_а и числа лопастей на форму напорной характеристики приведены в работе [35], из которой видно, что чем меньше р₂ и число г, тем положе напорная характеристика Н — Q.

Важное значение для уменьшения неустойчивой области напорной характеристики насоса имеет уменьшение потерь на вихреоб-разование при малых подачах. С целью получения непрерывно падающей характеристики целесообразно, помимо уменьшения угла р₂ и числа лопастей, увеличить скорость Счг, удлинить рабочие лопасти за счет выноса их в сторону всасывающего патрубка и применить рабочее колесо с большими n_s (см. параграф 2.10).

Исследования, проведенные в МАИ В. И. Поликовским и его учениками (Чебаевский В. Ф. и др.), показали, что в области малых подач появляются сильные обратные течения на выходе рабочего колеса. Образованию сильных обратных токов способствуют максимальное продление лопаток рабочего колеса в сторону входа и отрицательные углы атаки на расчетном режиме. Следует, однако, иметь в виду, что обратные токи вызывают закрутку потока перед колесом, приводят к дополнительным гидравлическим потерям. Гашение закрутки в многоступенчатых насосах может быть осуществлено за счет продления лопастей направляющих аппаратов в радиальном и осевом направлениях и сокращения до минимума кольцевого пространства перед рабочим колесом.

Если, несмотря на принятые меры, не удается получить плавно снижающуюся характеристику, то для уменьшения или полного прекращения колебаний напора и подачи необходимо: произвести перепуск жидкости из напорного в приемный резервуар, не допуская подачу в систему Q < Q_mj_n; осуществить незначительное дросселирование на напорной линии; хорошо закрепить трубы, идущие к насосу и от насоса, что уменьшит их вибрацию; исключить работу вблизи максимального значения напора; снизить статическое давление.