Giáo trình bơm quạt máy nén - trường ĐH Sư phạm kỹ thuật tp HCM

Chia sẻ: hoanghunghh

"Bơm, quạt, máy nén" là một trong những môn học chuyên ngành quan trọng của sinh viên ngành "công nghệ nhiệt - điện lạnh".Cuốn sách này được biên soạn nhằm đáp ứng yêu cầu của sinh viên trường đại học sư phạm kỹ thuật về sách tài liệu chuyên ngành.

Bạn đang xem 20 trang mẫu tài liệu này, vui lòng download file gốc để xem toàn bộ.

Nội dung Text: Giáo trình bơm quạt máy nén - trường ĐH Sư phạm kỹ thuật tp HCM

T.S LEÂ XUAÂN HOAØ – Th.S NGUYEÃN THÒ BÍCH NGOÏC




GIAÙO TRÌNH

BÔM
QUAÏT
MAÙY NEÙN

TRÖÔØ NG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄ T TP HOÀ CHÍ MINH
9/2004
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn


3




LÔØI NOÙI ÑAÀU




“Bôm, quaït, maùy neùn” laø moät trong nhöõng moân hoïc chuyeân ngaønh quan
troïng cuûa sinh vieân ngaø nh “Coâng ngheä Nhieät – Ñieän laïnh”. Cuoán saù ch naø y ñöôï c
bieân soaïn nhaèm ñaùp öùng yeâu caàu cuûa sinh vieân Tröôøng ñaïi hoïc Sö phaïm kyõ
thuaät veà saù ch taøi lieäu chuyeân ngaønh.
Saùch “Bôm, quaït, maù y neùn” goàm 8 chöông coù noäi dung ñeà caäp ñeán caù c lyù
thuyeát cô baûn veà caù c loaïi maùy bôm chaát loûng vaø chaát khí, caù c loaïi maù y quaït vaø
maùy neùn khí duøng trong coâng nghieäp vaø daân duïng, laø m cô sôû cho sinh vieân
h
chuyeân ngaønh “Coâng ngheä Nhieät – Ñieän laïnh” hieåu roõ veà caùicMini bôm, quaït,
Ch
loaï
o
maùy neùn thoâng duïng duøng trong caù c nhaø maùy nhieättñieän H trong thöï c teá.
P. vaø
ua T
Saùch seõ phuïc vuï toát cho vieä c giaûng Kyyt,h c taäp vaø nghieân cöùu trong caù c
daï hoï
pham ng ñaïi hoï c Sö phaïm kyõ thuaät thaønh
H Su
tröôøng ñaïi hoï c kyõ thuaät noùi chung vaø Tröôø
phoá Hoà Chí Minh noùi Trung.rieâ o ng D
©
yr ight
Cop




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn


Muïc luï c 5


MUÏC LUÏC
Trang
Lôø i noù i ñaàu 3
Muïc luïc 5


Chöông I : Môû ñaà u 9
1.1- Vaø i neù t veà lòch söû phaùt trieån bôm, quaï t, maù y neùn 9
1.2- Ñònh nghóa vaø phaân loaï i 10
1.3- Caù c thoâng soá laøm vieäc cô baûn 12
Baø i taäp 15


Chöông II: Khaù i nieäm chung veà bôm 18
Minh
2.1- Ñònh nghóa vaø phaân loaï i Ho Chi 18
P.
uat T
2.2- Caù c thoâng soá laøm vieäc cô baûn y th 19
ph am K
H Su
Baø i taäp 26
ng D
© Truo
Chöông III: Bôm caùpyridaãnght
C o nh 31
3.1- Khaù i nieäm chung veà bôm caùnh daãn 31
3.2- Bôm ly taâm 37
3.2.1- Khaùi nieäm chung 37
3.2.2- Phöông trình laøm vieä c cuûa bôm ly taâm 38
3.2.3- Aûnh höôûng cuû a keát caáu caù nh ñeán coä t aùp cuû a bôm ly taâm 40
3.2.4- Löu löôïng vaø hieäu suaát löu löôïng 45
3.2.5- Ñöôø ng ñaë c tính cuûa bôm ly taâm 46
3.2.6- ÖÙng duïng ñoàng daïng trong bôm ly taâm 50
3.2.7- Soá voøng quay ñaëc tröng 53
3.2.8- Hieän töôï ng xaâm thöï c 54
3.2.9- Kieåm tra bôm 55
3.2.10- Ñieàu chænh cheá ñoä laøm vieä c cuûa bôm 56
3.2.11- Gheùp bôm ly taâm 58
3.2.12- Löï c doï c truï c trong bôm ly taâm - Caùch khaéc phuï c löï c doï c truï c 60
3.3- Bôm höôùn g truïc 65
3.3.1- Caáu taïo vaø phaïm vi söû duïng 65
3.3.2- Phöông trình laøm vieä c 66
3.3.3- Hình daïng caùnh 67




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn


Muïc luï c 6

3.3.4- Ñöôø ng ñaë c tính 69
3.3.5- Ñieàu chænh cheá ñoä laøm vieäc 70
Baø i taäp 70


Chöông IV: Bôm theå tích 86
4.1- Khaù i nieäm chung veà bôm theå tích 86
4.1.1- Khaùi nieäm chung 86
4.1.2- Caùc thoâ ng soá laøm vieä c cô baûn cuû a bôm theå tích 87
4.2- Bôm piston 89
4.2.1- Caáu taïo , nguyeân lyù laøm vieäc 89
4.2.2- Phaân loaï i 90
4.2.3- Caùch tính löu löôïng cuû a bôm piston 91
4.2.4- Chuyeån ñoäng khoâng oån ñònh cuû a chaát loûng trong bôm. hi Mi nh trình
C Phöông
P. Ho
uat T
Becnuli, caù ch khaéc phuïc 95
4.2.5- Aùp suaá t cuû a bôm trong quaù trình huùam K
t y th 98
h
DH Su p trình ñaåy
4.2.6- Aùp suaá t cuû a bôm piston trong quaù 101
T uo g
rcuû n bôm piston
h ©
4.2.7- Voøn g quay giôù ithaïn a 103
yrig
op c tính
C
4.2.8- Ñöôø ng ñaë 103
4.3- Bôm roto 105
4.3.1- Khaùi nieäm chung 105
4.3.2- Bôm baùnh raên g 106
4.3.3- Bôm truï c vít 115
4.3.4- Bôm caù nh gaït 118
4.3.5- Bôm chaân khoâng voø ng nöôùc 123
4.4- Bôm piston-roto 125
4.4.1- Khaùi nieäm chung, öu nhöôï c ñieåm, phaân loaï i 125
4.4.2- Bôm piston-roto höôùn g kính 126
4.4.3- Bôm piston-roto höôùn g truï c 133
Baø i taäp 136

Chöông V: Quaït 147
5.1- Khaù i nieäm chung veà quaït 147
5.2- Quaï t ly taâm 150
5.2.1- Keá t caá u vaø moät soá chi tieát chính 150
5.2.2- Caùc thoâ ng soá cuû a quaït ly taâm 151
5.2.3- Ñöôø ng ñaë c tính cuûa quaït ly taâm 155




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn


Muïc luï c 7

5.2.4- Ñieàu chænh quaït 157
5.2.5- Löïa choïn quaït theo ñieà u kieän cho tröôù c 160
5.2.6- Phaân loaï i quaït vaø moät soá chi tieát chính cuû a quaït ly taâm 160
5.2.7- Aûnh höôûng cuû a taïp chaá t khí ñeán söï laøm vieä c cuû a quaï t 163
5.3- Quaï t truïc 166
5.3.1- Nhöõ ng chuù yù veà quaï t truï c 166
5.3.2 - Caùc phöông trình cô baûn cuû a quaï t truï c 168
5.3.3- Nhöõ ng thoâng soá cuûa quaï t truï c 173
5.3.4- Quaït truï c nhieàu caáp 176
5.3.5- Ñieàu kieä n laøm vieä c cuû a quaï t truïc 177
5.3.6- Ñaëc tính cuû a quaït truï c 177
5.3.7- Ñieàu chænh löu löôïng 178
h
Min
Chi
P. Ho
Chöông VI: Khaù i nieäm chung maù y neù n uat T 180
y th
6.1- Khaù i nieäm chung
ph am K 180
Su
6.2- Nhieät ñoäng hoï c maùy neùn g DH 183
ruon
igh t©T
opyr
Cneù n caù nh daã n
Chöông VII: Maùy 195
7.1- Maù y neùn caùnh daãn ly taâm 195
7.1.1- Nguyeân lyù laøm vieäc cuû a maùy neù n ly taâm 195
7.1.2- Phöông trình laøm vieä c cuûa caáp maùy neù n 196
7.1.3- Tính toaù n laï i ñöôøng ñaë c tính 198
7.2- Maù y neùn truïc 201
7.2.1- Caáu taïo chung cuû a maùy neùn truï c, caáu taïo caáp 201
7.2.2- Tính chaá t, nhöõng thoâng soá ñaëc tröng 202


Chöông VIII: Maù y neùn theå tích 208
8.1- Maù y neùn piston 208
8.1.1- Ñoà thò coâng ( hay ñoà thò chæ thò) 208
8.1.2- AÛnh höôûng cuû a khoaûng khoâng cheá t 209
8.1.3- Caùch boá trí maùy neùn nhieàu caáp 210
8.2- Maù y neùn roto 213
8.2.1- Caáu taïo , nguyeân lyù laøm vieäc 213
8.2.2- Caùc thoâ ng soá cô baû n 214
8.3- Ñieà u chænh cheá ñoä laøm vieä c cuû a maùy neùn 216




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT TP. HCM http://www.hcmute.edu.vn


Muïc luï c 8

8.3.1- Yeâu caàu 216
8.3.2- Ñieàu chænh baè ng caù ch thay ñoåi soá voøng quay 216
8.3.3- Ñieàu chænh baè ng tieát löu ôû oáng naï p 217
8.3.4- Ñieàu chænh baè ng caù ch môû van naï p 217
8.3.5- Thay ñoå i theå tích khoaûng khoâng cheá t 218
8.3.6- Moä t soá phöông phaù p ñieàu chænh khaùc 219
Taøi lieäu tham khaûo 220




h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
HS u ph
uo ng D
© Tr
ight
C opyr




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT I.Môû ñaàu
Chöông TP. HCM 9
http://www.hcmute.edu.vn




CHÖÔNG I: MÔÛ ÑAÀU


1.1- VAØI NEÙT VEÀ LÒCH SÖÛ PHAÙT TRIEÅN BÔM, QUAÏT, MAÙY NEÙN

Bôm, quaï t, maù y neùn thuoäc loaï i caù c maùy thuyû löïc vaø maùy thuyû khí.
Maùy thuyû löïc thoâ sô ñaõ coù töø thôøi coå xöa. Guoàng nöôùc laø maù y thuyû löïc ñaàu tieân.
Guoàng nöôùc lôï i duïng naên g löôïng cuûa nöôùc ñeå keùo caùc coá i xay löông thöïc hoaë c ñöa nöôù c vaø o
ñoàng ruoäng, ñaõ ñöôïc söû duïng khoaûng 3000 naêm tröôùc coâng nguyeân.
Caù c maù y huùt nöôùc coù söû duïng söù c ngöôøi vaø vaä t ñöôï c söû duïng ôû Ai Caäp haøn g maá y
ngaøn naêm tröôùc coâ ng nguyeân .
Bôm piston ñöôï c duøng ôû theá kyû thöù I tröôùc coâng nguyeân. Bôm piston coù loaï i xích voâ
cuøng ñöôï c duøng roäng raõ i ôû Cai-roâ ñeå laáy nöôùc ôû ñoä saâu 91,5m vaøo theá kyû thöù 5-6 tröôù c coâng
h
nguyeân. Min
Ho Chi
sô T .
Noùi chung tröôùc theá kyû thöù 17 maù y thuyû khí raá t thoâ uatvaøPít loaï i.
y th
am K
Bôm piston: u ph
g DH S
 Naêm 1640 nhaø vaät lyù hoïc uon i Ñöùc laø OÂttoâ Henrich ñaõ saùn g cheá ra bôm piston ñaàu
r ngöôø
h t©T
yrig
Cop
tieân ñeå bôm khí vaø nöôùc duøng trong coâng nghieäp.
 Khoaûng naêm 1805 nhaøb aùc hoïc ngöôøi Anh laø Niu Kômen ñaõ phaùt minh ra bôm piston
ñeå laáy nöôùc trong caùc nhaø maùy khai thaùc moû, duøng xilanh hôi ngöng tuï ñeå taïo löïc
caà n thieát treân truïc maùy nhôø aùp suaát khí quyeån.
 Naêm 1840-1850 nhaøb aù c hoïc ngöôø i Myõ laøVortington ñaõ giaû thieát cô caáu cuû a bôm hôi
maø trong ñoù piston cuûa bôm vaø ñoäng cô hôi ñöôïc phaân boá treân moä t truï c chung, söï
chuyeån ñoä ng cuûa piston ñöôïc ñieàu chænh nhôø moä t heä thoáng phaân boá hôi ñaë c bieä t.
Maùy caùnh daãn:
Trong nhöõng naêm 1751-1754 nhaø baùc hoïc Euler ñaõ vieát veà lyù thuyeát cô baûn cuûa tuabin
nöôùc noùi rieâng vaø cuûa maù y thuyû khí caùnh daãn noùi chung, laøm cô sôû ñeå hôn 80 naêm sau, vaø o
naêm 1830 nhaø baù c hoïc ngöôø i Phaùp laø Phuoâ c-naây -roân ñaõ cheá taïo thaønh coâ ng tuabin nöôùc ñaà u
tieân vaøv aøo naêm 1831 nhaø baù c hoïc ngöôø i Nga laø Xablucoâp ñaõ saùng cheá ra bôm ly taâm vaø quaï t
ly taâm ñaàu tieân. Ñaây chính laø nhöõng böôùc nhaûy lôùn trong lòch söû phaù t trieån caùc maùy naên g
löôïng.
Bôm nhieàu caáp:
Nhaø Baùc hoï c vó ñaïi ngöôøi Anh laø Reynolds khi nghieân cöù u caá u taï o cuû a bôm nhieàu caá p
ñaõ ñöa vaø o nhöõ ng thieá t bò ñònh höôùn g caùn h daãn xuoâi vaø ngöôïc. Naêm 1875 ñaõ phaù t minh ra
loaïi bôm töông töï nhö loaï i bôm nhieàu caá p hieän ñaïi ngaøy nay.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT I.Môû ñaàu
Chöông TP. HCM 10
http://www.hcmute.edu.vn



Maùy neùn:
 Phaù t minh bôm khoâng khí vaø daï ng ñôn giaûn cuûa maùy neùn hieän ñaï i vôùi moät chu kyø
neùn gaén lieàn vôùi teâ n tuoåi cuû a nhaø vaä t lyù vó ñaï i ngöôøi Ñöù c laø Gerike vaøo naêm 1640.
Söï hoaøn thieän maùy neùn ôû theá kyû 18-19 ñaõ thuùc ñaåy söï phaùt trieå n cuûa coâng nghieäp
quaën g moû vaø luyeän kim.
 Vaøo cuoá i theá kyû 18 ôû Anh nhaø baù c hoïc Vinkinsôn ñaõ saùn g cheá ra maùy neùn piston 2
xilanh, nhaø baù c hoïc Uatt ñaõ cheá taïo thaø nh coâng maùy huùt khoâ ng khí coù truyeàn ñoäng
baèng hôi.
 Maùy neùn nhieàu caáp coù laøm laïnh trung gian xuaát hieän ôû Phaùp vaøo khoaûng nhöõng naêm
30 cuû a theá kyû 19.
 Maùy neùn nhieàu caáp coù laøm laïnh trung gian giöõ a caùc caáp neùn xuaá t hieän ôû Ñöùc vaøo
naêm 1849 do nhaø baù c hoïc Raten saùng cheá ra.
h
Quaït: Min
o Chi
ra P. H
Vaøo naêm 1831 nhaø baù c hoïc Nga Xablucoâp saù ng cheá t Tquaï t ly taâm ñaàu tieân duøng ñeå
ua
y th
am K
laøm maù t haàm moû vaø laøm saï ch maùy.
h
Su p
Ñaë c bieä t laø 80 naêm gaàn ñaâyong DH t veà thuyû khí ñoäng löï c phaù t trieån raá t maïnh, coù
, lyù thuyeá
ru
nhieà u thaø nh töïu to lôùn trong vieä©cT ng duïn g caù c phaù t minh veà lónh vöïc maùy thuyû khí.
ight öù
yr
Cop
Ngaø y nay maùy thuyû khí coù raát nhieàu loaï i vôùi nhieà u kieåu daùn g khaù c nhau ñöôïc duøng
trong moï i lónh vöï c cuû a ñôøi soáng cuõ ng nhö trong coâ ng nghieäp vaø noâ ng nghieäp. Ñeå ñaùp öùng nhu
caà u veà naêng löôïng ngaøy caø ng to lôùn cuûa coâ ng nghieä p hieän ñaï i, ngaøy nay ngöôøi ta ñaõ cheá taï o
ñöôïc caù c tuabin côõ lôùn coù coâng suaát ñeán 500.000 kW hoaë c lôùn hôn. Soá löôïng bôm, quaï t, maù y
neùn cuõng nhö tuabin caùc chuûng loaï i khaù c nhau ñaõ ñöôïc saûn xuaá t haøn g naêm leân ñeá n haøng trieä u
chieá c.


1.2- ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI

1.2.1- Ñònh nghóa
Bôm laø maùy ñeå di chuyeån doøng moâi chaá t vaø taêng naê ng löôïng cuû a doøng moâ i chaá t. Khi
bôm laøm vieäc naê ng löôïng maø bôm nhaän ñöôïc töø ñoäng cô seõ chuyeån hoaù thaønh theá naêng, ñoäng
naêng vaø trong moä t chöøng möï c nhaát ñònh thaønh nhieät naên g cuûa doøng moâi chaá t.
Maùy ñeå bôm chaá t khí, tuyø thuoä c vaøo aùp suaát ñaï t ñöôïc ñöôï c goïi laø quaï t, maùy huùt khí vaø
maùy neù n khí.
Quaït laø maùy ñeå di chuyeån chaá t khí vôùi cô soá taêng aùp  < 1,15 ( - tyû soá giöõa aùp suaá t
cöû a ra vaø aùp suaá t cöûa vaøo cuû a maùy) hay aùp suaá t ñaï t ñöôïc p < 1500 mmH2 O.
Maùy huùt khí laø maùy laøm vieä c vôùi  > 1,15 hay aù p suaát ñaï t ñöôïc p > 1500 mmH2 O
nhöng khoâng coù laøm laïn h nhaân taï o.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT I.Môû ñaàu
Chöông TP. HCM 11
http://www.hcmute.edu.vn



Maùy neùn khí laø maùy laøm vieä c vôùi  > 1,15 hay aù p suaá t ñaï t ñöôï c p > 1500 mmH2O vaø
coù laøm laïnh nhaâ n taïo ôû nôi xaûy ra quaù trình neùn khí.
1.2.2- Phaân loaïi
a- Phaân loaïi theo nguyeân taé c taù c duïng cuûa maù y vôùi doøng moâi chaát trong quaù trình laø m
vieä c


Maùy ñeå chuyeån chaát loû ng vaø khí



Maùy neùn Cho nöôù c saï ch Cho hoãn hôïp ñaá t, Cho chaá t loûng coù
khí vaø dung dòch tro vaø nöôùc ñoä nhôùt cao


h
Phun tia Phun tia PhunChi Min
tia
T P. Ho
uat
y th
Theå tích Theå tích am K Theå tích
u ph
ng DH S
Truo
t © h daã n
gh n
pyri
Caùnh daã n Caù Caùnh daã n Caùnh daã n
Co

Hình 1.1 - Sô ñoà phaân loaï i theo nguyeâ n taé c taù c duïng cuû a maùy vôùi doøng moâi chaá t.
b- Phaân loaïi theo tính chaát trao ñoåi naêng löôïng vaø caáu taïo
Bôm coù ba loaï i:
1. Bôm caùnh daãn : goàm
 Bôm ly taâm
 Bôm höôùng truï c
 Bôm höôùng cheùo
 Bôm xoaùy
2. Bôm theå tích: goàm
 Bôm piston
 Bôm roto
 Bôm piston-roto
3. Bôm phun tia
Quaït chæ coù loaï i caù nh daãn goàm:
1. Quaï t ly taâm
2. Quaï t truïc
Maùy neùn coù ba loaï i:
1. Maùy neùn caùnh daãn : goàm



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT I.Môû ñaàu
Chöông TP. HCM 12
http://www.hcmute.edu.vn



 Maùy neùn ly taâm
 Maùy neùn truïc
2. Maùy neùn theå tích: goàm
 Maùy neùn piston
 Maùy neùn roto
3. Maùy neùn phun tia


1.3 - CAÙC THOÂNG SOÁ LAØM VIEÄC CÔ BAÛN

1.3.1- Coät aùp




PB,vB h
Min
Chi
P. Ho
B B
tT
y PK,vAhua
Ay t
h am
zB S p
H Au A
ng D
zA
ruo
ht©T
yrig
Cop



Hình 1.2 – Sô ñoà maùy thuyû khí trong heä thoáng


Khaû naêng trao ñoåi naêng löôïng cuûa maùy thuyû khí vôùi doøng moâi chaá t ñöôï c theå hieä n
baèng möùc cheânh leä ch naêng löôïng ñôn vò cuûa doøng moâi chaá t ôû 2 maë t tröôù c vaø sau maùy.
Naên g löôïng ñôn vò taïi maë t caét A-A:
pA A v2A
eA  zA  
 2g

Naên g löôïng ñôn vò taïi maë t caét B-B:
p B  B v2
B
eB  zB  
 2g

Trong ñoù : z - ñoä cao hình hoï c
p,v – aù p suaá t vaø vaän toá c cuûa doøng chaûy
 - heä soá ñieàu chænh ñoäng naêng
Cheânh leä ch naêng löôïng ñôn vò cuû a doøng moâi chaá t qua maùy thuyû khí giöõ a A vaø B laø :



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT I.Môû ñaàu
Chöông TP. HCM 13
http://www.hcmute.edu.vn



p B  p A  B v2   A v 2
B A
e BA  z B  z A  
 2g

 Neáu e BA  0 - doøn g moâi chaát ñöôïc maùy caáp cho naê ng löôïng, vaäy maùy laø bôm (chaát
loûng hoaëc khí).
 Neáu e BA  0 - maùy ñöôïc doøng moâ i chaá t caáp cho naên g löôïng, vaäy maùy laø ñoäng cô
thuyû khí.
Vaäy coä t aùp cuû a maùy thuyû khí laø naêng löôïng ñôn vò cuû a doøng moâ i chaá t trao ñoåi vôùi maù y
thuyû khí. Coä t aùp cuû a maù y thuyû khí laø:
p B  p A  B v2   A v 2
B A
H  zB  zA   (1.1)
 2g

Thaønh phaàn theá naêng ñôn vò goïi laø coät aùp tónh, kyù hieä u Ht :
h
pB  pA Min (1.2)
Ht  zB  z A  Chi
P. Ho
uat T

y th
Thaønh phaàn ñoän g naêng ñôn vò goïi laø coä tpaùp m K g, kyù hieäu Hñ :
ha ñoän
gD H Su
 B v 2Tuonv 2
B r A A
H ñ  ght © (1.3)
yri
Cop
2g

Vaäy : H  H t  Hñ (1.4)

1.3.2- Löu löôïng
Ñònh nghóa:
Löu löôïng laø löôïng moâ i chaá t chuyeån ñoäng qua maùy trong moä t ñôn vò thôøi gian. Tuyø
thuoä c ñôn vò ño coù löu löôïng theå tích, löu löôïng khoái löôïng, löu löôïng troïng löôïng.
 Tính baèng ñôn vò theå tích, kyù hieä u Q goïi laø löu löôïng theå tích, coù ñôn vò ño laø m3 /s,
m3/h, l/s.
 Tính baè ng ñôn vò khoái löôïng, kyù hieäu M goï i laø löu löôïng khoá i löôïng, coù ñôn vò ño laø
kg/s, kg/h.
M  Q

 Tính baèng ñôn vò troïng löôïng, kyù hieä u G goïi laø löu löôïng troïng löôïng, coù ñôn vò ño
laø N/s, N/h, kG/s.
G  Q  gQ  gM (1.5)

1.3.3- Coâng suaát vaø hieäu suaát
Caàn phaâ n bieä t roõ hai loaï i coâng suaá t:
 Coâng suaá t thuyû löïc



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT I.Môû ñaàu
Chöông TP. HCM 14
http://www.hcmute.edu.vn



 Coâng suaá t treân truï c
a- Coâng suaát thuyû löï c: kyù hieä u Ntl (coù ñôn vò ño laø W) laø cô naê ng maø doøng chaá t loûng
trao ñoå i vôùi maùy thuyû löïc trong moä t ñôn vò thôøi gian.
Coâng suaá t thuyû löïc ñöôïc tính baèng tích cuûa coä t aùp vôù i löu löôïng troïng löôïng cuû a maùy.
N tl  GH  QH (1.6)

b- Coâng suaát laøm vieä c: kyù hieäu N (coù ñôn vò ño laøW) laø coâ ng suaát treân truïc cuûa maù y
khi maùy laøm vieäc. Coâ ng suaát thuyû löï c khaùc coâng suaá t treân truïc. Quaù trình laøm vieäc trong maùy
caø ng hoaøn thieä n thì N vaø Ntl caøng ít khaù c nhau.
 Ñoái vôùi bôm: N > Ntl
N tl QH
N 
  (1.7)
h
Min
Heä soá  < 1 goï i laø hieäu suaát cuûa bôm. Chi
P. Ho
uat T
y th
 Ñoái vôùi ñoäng cô: N < Ntl
h am K
N  N tl  QH H Su p (1.8)
ng D
Truo
hieäu ©
Heä soá  < 1 goï i laø right suaát cuûa ñoäng cô thuyû löï c.
y
Cop
c- Hieäu suaát cuûa maùy thuyû löï c, kyù hieäu  ( ño baèng % hoaëc khoâng coù ñôn vò ño) duøng
ñeå ñaù nh giaù toån thaá t naên g löôïng trong quùa trình maùy trao ñoåi naê ng löôïng vôùi doøng moâ i chaá t.
Töø coâng thöùc (1.7) vaø (1.8) ta coù :
N tl
B  (1.9)
N
N
Ñ  (1.10)
N tl

Trong ñieàu kieän laøm vieä c, caùc hieä u suaát phuï thuoäc vaø o raá t nhieà u yeáu toá: loaï i maùy ,
kích thöôùc vaø caá u taïo cuûa maù y, loaï i moâ i chaá t chuyeån ñoäng trong maù y, cheá ñoä laøm vieäc cuû a
maùy, caùc ñaë c tính cuû a maï ng maø maùy laøm vieä c trong ñoù.
Ñeå ñaùn h giaù hieäu naêng löôïng cuû a heä thoáng chung goàm coù maùy vaø ñoäng cô cuûa noù,
ngöôø i ta coøn söû duïng hieäu suaá t cuûa heä thoáng ht:
N tl
 ht 
N ÑÑ

Trong ñoù NÑÑ – coâng suaá t ñieän ñeå khôû i ñoäng ñoäng cô.
Ñeå tính hieä u suaát chung cuû a maùy thuyû löï c, ngöôø i ta ñaùn h giaù thoâng qua caùc daïng toå n
thaát.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT I.Môû ñaàu
Chöông TP. HCM 15
http://www.hcmute.edu.vn



e- Toån thaát naêng löôï ng trong maùy thuyû löï c: coù 3 daïng
 Toån thaá t coä t aùp cuû a doøng moâi chaá t chaûy qua maùy goïi laø toån thaá t thuyû löï c, ñöôï c ñaùn h
giaù baèng hieä u suaá t thuyû löï c, coøn goïi laø hieäu suaá t coät aùp, kyù hieäu  H

 Toån thaát do ma saù t cuû a caù c boä phaän cô khí trong maùy thuyû löïc goï i laø toån thaá t cô khí,
ñöôïc ñaù nh giaù baè ng hieäu suaá t cô khí, kyù hieäu CK

 Toån thaá t do roø ræ moâ i chaát laøm giaûm löu löôïng laøm vieä c cuû a maùy goïi laø toån thaát löu
löôïng ñöôï c ñaùn h giaù baèn g hieäu suaá t löu löôïng, kyù hieäu Q

Hieä u suaá t chung cuûa maùy thuyû löïc laø:
 = H.Q.CK (1.11)
BAØI TAÄP

Baøi I-1
inh
Moät maùy thuûy löï c (bôm nöôùc) tieâu hao coâng suaá t treân truïc Ho =
N hi M
C18,9 kW, hieäu suaá t cuû a
P.
maùy = 0,71. Xaù c ñònh caù c thoâng soá cuû a bôm: löu löôïng,thuat T.
coä t aùp
Ky
Su ppham
Bieá t aùp suaát dö taïi cöû a ra ncuûDHbôm 2  50,8m vaø ñoä chaân khoâng ôû cöû a vaø o
g a
uo
© Tr 
yr ight
p CK Cop
 3m , ñöôøng kính oán g huù t D1 = 100mm, ñöôøng kính oáng ñaåy D2 = 75mm,1 = 2 = 1 .





Hình 1.3
Giaûi:
1) Coâng thöùc tính coä t aù p:
p 2  p1 v 2  v1
2
H  2 , boû qua ñoä cao hình hoï c theo ñeà baøi
 2g

p AK  p CK v 2  v 1
2
2
Hay H 
 2g




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT I.Môû ñaàu
Chöông TP. HCM 16
http://www.hcmute.edu.vn



Vaän toá c v 1 , v2 ñöôïc xaùc ñònh töø phöông trình lieân tuï c: Q = v1 S1 = v2 S2
Q 4Q Q 4Q
Ta coù: v1   2 ; v2   2
S1 d 1 S 2 d 2

Thay caùc giaù trò vaøo ta ñöôï c phöông trình ñöôø ng ñaëc tính löôùi:
p AK  p CK 16Q 2 16Q 2  16 16 
H  2 4
 2 4
 53,8  Q 2 
 2.9,81. 2 .0,075 4  2.9,81. 2 .0,14 

 2g d 2 2g d 1  
H  53,8  3437,3Q 2

QH
2) Coâng thöùc tính coâ ng suaá t tieâu hao treân truï c: N 


N 18,9.10 3.0,71 1,379
Hay H  
Q 9,81.10 3.Q Q
h
Min
Keát hôïp 2 phöông trình coä t aù p, ta thu ñöôï c phöông trình baäc o theo 3 Chi löu löôïng Q:
P. H
th uat T
hay 3437mQ y  53,8Q  1,379  0
1,379
53,8  3437,3Q 2  a ,3 K
3

u ph
DH S
Q
g
ruon
thu T
Giaû i phöông trình ta ght ©ñöôï c: Q = 0,025 m3 /s = 25 l/s
yri
Cop
Vaäy coä t aùp seõ laø : H  53,8  3437,3. 0,025 2  55,95m

Ñaùp soá : Q = 25 l/s ; H = 55,95 m
Baøi I-2
Moät maùy bôm nöôù c tieâu hao coâng suaát treân truï c N = 5,5 kW. Tính caùc thoâng soá : coä t
p
aùp, löu löôïng vaø hieäu suaá t cuû a bôm. Bieá t aù p suaát dö ôû cöû a ra cuûa bôm 2  20m (coä t nöôùc)

p
vaø aùp suaát chaân khoâng taïi cöû a vaøo cuû a bôm CK  4m , toác ñoä trong ñöôøng oáng ñaåy v = 4

m/s, ñöôøn g kính oá ng ñaåy d2 = 75mm, ñöôøng kính oáng huùt d 1 = 100mm.




Hình 1.4



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT I.Môû ñaàu
Chöông TP. HCM 17
http://www.hcmute.edu.vn



Ñaùp soá : Q = 17,65 l/s ; H = 24,56m ; N = 4,24kW ;  = 0,75
Baøi I-3
Hñ p
Moät maùy bôm nöôùc coù tyû soá  0,01475 coù aù p suaá t ra 2  60m ; aùp suaát vaø o
Ht 
p CK1
 3m ñöôøng kính oáng huùt D1 = 200mm, ñöôøng kính oáng ñaåy D2 = 150mm.


Xaù c ñònh caùc thoâng soá cuû a bôm: H, Q, N. Bieá t hieäu suaá t  = 76% vaø z1-2 = 0.
Ñaùp soá : H = 64m ; Q = 92 l/s ; N = 76kW
Baøi I- 4
Moät bôm nöôù c ñaë t caùch beå huùt A vôùi ñoä cao huùt zh = 1,36m. Heä soá toån thaá t trong
ñöôøng oá ng huù t  = 4.
Tính caùc thoâng soá cuû a bôm: löu löôïng , coä t aùp vaø coâng suaá t treânhi Minh t aùp suaá t dö ôû
truïc. Bieá
p P. Ho C
cöû a ra cuû a bôm 2  81,86m vaø chaân khoâ ng ôû cöû a vaøothuat T CK  4 m ;ñöôøng kính oáng huùt
bôm H
y
am K

phbôm  = 76%.
H u
vaø ñaåy D1 = 300mm, D2 = 200mm; hieä u suaá tScuûa
uo ng D
© Tr
yr ight
Cop




Hình 1.5
Ñaùp soá : Q = 820 m3 /h ; H = 88m ; N = 259 kW.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 18
http://www.hcmute.edu.vn




CHÖÔNG II : KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ BÔM


2.1- ÑÒNH NGHÓA VAØ PHAÂN LOAÏI

2.1.1- Ñònh nghóa
Bôm laø maùy ñeå taïo ra doøng chaát loû ng. Hay noùi caùch khaù c, bôm laø maùy duøng ñeå di
chuyeån chaá t loûng vaø taêng naêng löôïng cuû a doøng chaá t loûng. Khi bôm laøm vieä c naên g löôïng maø
bôm nhaä n ñöôï c töø ñoäng cô seõ chuyeån hoaù thaønh theá naêng, ñoäng naêng vaø trong moä t chöøng
möïc nhaá t ñònh thaønh nhieä t naêng cuû a doøng chaá t loûng.
Vaäy bôm laø loaïi maùy thuyû löï c duøng ñeå bieán ñoåi cô naên g cuû a ñoäng cô thaøn h naên g
löôïng ñeå vaä n chuyeån chaát loûng hoaë c taïo neân aùp suaát caàn thieá t trong heä thoáng truyeà n daãn thuyû
löï c.
h
2.1.2- Phaïm vi söû duïn g Min
Chi
Bôm ñöôïc söû duïng roäng raõ i trong nhieà u laõnh vöïc: uat T P. Ho
y th
am K thieáu ñeå thöï c hieän thuyû lôïi hoaù chaê n
 u ph
Trong noâng nghieäp:bôm laø thieát bò khoân g theå
g DH S
ruon
nuoâi troàng troït.
h t©T
Trong coâ ng nghieäp : g
yri bôm ñöôï c söû duïng trong caù c coâng trình khai thaù c moû, quaë ng daà u
Cop

hay caùc coâ ng trình xaây döïng.
 Hieä n nay trong kyõ thuaä t vaän chuyeån , phaùt trieån xu höôùn g duø ng bôm vaø ñöôøng oáng daã n
ñeå vaän chuyeån caùc saûn phaåm cuû a ngaønh khai thaù c moû ( quaëng daàu), hoaù chaá t, nguyeâ n
vaä t lieä u xaây döïn g, … vaø ñoù laø phöông tieän vaä n chuyeån thuaä n lôïi vaø kinh teá.
 Trong ngaø nh cheá taïo maùy , bôm ñöôï c söû duïng phoå bieá n, noù laø moät trong nhöõ ng boä
phaän chuû yeáu cuû a heä thoáng ñieàu khieån vaø truyeàn ñoäng thuyû löï c trong maùy.
2.1.3- Phaân loaïi
a. Theo nguyeân lyù laøm vieä c vaø caáu taïo cuûa bôm (töông töï nhö phaân loaï i ôû treân)
b. Theo coâng duïng:
 Bôm caáp nöôùc noài hôi ( trong caù c nhaø maùy nhieät ñieän)
 Bôm daà u ( trong caùc heä thoáng truyeàn ñoän g thuyû löï c)
 Bôm nhieân lieäu
 Bôm cöù u hoaû
 Bôm hoaù chaá t…
c. Theo phaï m vi coät aùp vaø löu löôïng söû duïng:
Ngöôøi ta chia bôm thaø nh caù c loaï i: bôm coù coä t aùp cao, trung bình hoaë c thaáp ; bôm coù
löu löôïng lôùn, trung bình hoaëc nhoû.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 19
http://www.hcmute.edu.vn



Trong kyõ thuaä t coù 3 loaï i bôm ñöôïc söû duïng roäng raõ i laø bôm ly taâm, bôm höôùng truïc vaø
bôm piston. Bieå u ñoà phaân boá phaïm vi söû duïng cuû a caùc loaï i bôm thoâng duïng treân ñöôïc theå
hieän treân hình 2.1

H,m
10000
Bôm
piston
1000

Bôm ly taâm
100


10
h
Mn
Bôm höôùng truï c i
Chi
P. Ho
1 uat T
10 100 m K1000 y th 10000 Q, m3 /h
h a
Su p
DH cuûa caùc loaï i bôm thoâng duïng
Hình
g
2.1 – Phaïm vi uonduïn g
r söû
gh t©T
2..2 - CAÙC THOÂNyri LAØM VIEÄC CÔ BAÛN
CopG SOÁ


P4
4 4
Beå chöùa



zñ oáng ñaåy


z K2
3 3 AK
y CK
Ñoäng cô
K1 2
oáng huùt
zh
p1= pa Bôm
1 1


Beå huù t


Hình 2.2 – Sô ñoà heä thoáng bôm

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 20
http://www.hcmute.edu.vn



Bôm bao giôø cuõng laøm vieä c trong moä t heä thoáng ñöôøng oáng. Ñeå bieát roõ coâng duï ng, quaù
trình laøm vieä c vaø caùc thoâng soá cô baû n cuûa bôm, ta nghieân cöùu sô ñoà thieá t bò cuû a moä t bôm laøm
vieä c trong heä thoáng ñôn giaûn treân hình 2.2
Khi bôm laøm vieäc, chaát loûng töø beå huùt qua löôùi chaé n raù c theo oáng huùt ñi vaøo bôm. Sau
khi qua bôm, chaát loû ng ñöôïc bôm caáp cho naêng löôïng chaûy vaø o oáng ñaåy ñeå leân beå chöùa. Töø
beå chöùa chaá t loûng ñöôï c phaân phoái veà caùc nôi tieâ u thuï. Trong heä thoáng truyeàn ñoäng thuyû löïc,
chaát loûng sau khi ra khoûi bôm coù aùp suaá t cao, qua boä phaä n phaân phoái ñi vaø o ñoä ng cô thuyû löï c
ñeå thöïc hieän caù c chuyeån ñoä ng cuû a nhöõn g cô caáu laøm vieä c.
Bôm coù 5 thoâng soá laøm vieä c cô baû n: löu löôïng Q, coät aù p H, coâng suaát N, hieäu suaá t 
vaø coä t aù p huù t cho pheùp [HCK]. Ta seõ laà n löôït nghieâ n cöùu caù c thoâng soá naøy .


2.2.1- Löu löôïng
Laø löôïng chaá t loûng maø bôm vaän chuyeån ñöôï c trong moät ñôn vò thôøMinh i gian.
o Chi
Tuyø thuoäc ñôn vò ño coù 3 loaï i löu löôïng: löu löôïng theå TP. HQ coù ñôn vò ño laø m3 /s, l/s,
uat
tích
y th
am K
m3/h…; löu löôïng khoái löôïng M coù ñôn vò ño laø kg/s, kg/h, g/s…; löu löôïng troïng löôïng G coù
u ph
ñôn vò ño laø N/s, N/h, kG/s,…
g DH S
ruon
Löu löôïng cuû a bômigñöôï©cTxaù c ñònh baèng caùc duïng cuï ño trung bình laép treân oáng ñaå y
h t
yr
nhö oáng Venturi, löu op ng keá kieåu maøn g chaén hoaë c caùc duïng cuï ño trung bình baèng thuøng
C löôï
löôøng hoaë c caân ñaët ôû cuoá i oáng ñaåy . Caù c loaï i duïng cuï ño naøy chæ xaù c ñònh ñöôï c giaù trò trung
bình cuû a löu löôïng trong moä t ñôn vò thôøi gian naø o ñoù.


2.2.2- Coät aùp: kyù hieäu H (m)
Laø naên g löôïng ñôn vò maø bôm truyeà n ñöôï c cho chaát loûng. Töø sô ñoà heä thoáng laøm vieä c
cuû a bôm (hình 2.2), ta coù:
H = era - evaøo = e3 - e2
 p v2   p v2 
H  zh  y  3  3    zh  2  2 

  2g  
   2g 

p3  p 2 v 2  v2
H y  3 2
(2.1)
 2g

Trong ñoù : p 2, p3 – laø caù c aù p suaá t tuyeä t ñoái
p 2  p a  p CK ;

p 3  p a  p AK

pCK, pAK – laø trò soá aùp suaát ñoïc ñöôï c treân chaân khoâng keá vaø aùp keá.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 21
http://www.hcmute.edu.vn



p 3  p 2 p AK  p CK
Do ñoù: 
 

Coâng thöùc tính coä t aù p cuû a bôm seõ thaønh:
p AK  p CK v 3  v 2
2
2
H y  (2.2)
 2g

Trong heä thoáng bôm ta laáy heä soá hieäu chænh ñoäng naên g  = 1 vì doøng chaûy trong heä
thoáng bôm coù tieá t dieän oá ng nhoû vaø vaä n toác nöôù c lôùn ngöôø i ta thöôøng coi laø doøng chaûy roái vaø
ñöôïc goïi laø doøng chaûy roá i kích thöôùc beù.
Neáu ñöôøn g kính oáng huùt vaø ñöôøng kính oáng ñaåy baèn g nhau vaø khoâ ng trích löu löôïng
treân ñöôøng oán g ñaåy thì v2 = v3 vaø khoaûng caùch y coù theå boû qua ( y  0 ) thì trò soá coä t aùp coù theå
xaù c ñònh baè ng caù c trò soá ñoïc ñöôï c cuû a aùp keá vaø chaâ n khoâ ng keá laép ôû mieäng vaøo vaø ra cuû a
bôm:
h
Min
Chi
p  p CK
H  AK Ho (2.3)
TP.
huat

Ky t
Khi khoâng coù caù c soá lieäu ño ñöôïc cuï u phama bôm ñang laøm vieä c nhö pCK, pAK … maø
theå cuû
HS
Dlaøm vieä c nhö p1 , p4 , z … ta coù theå tính coä t aùp yeâu
thoá g
chæ coù caùc soá lieäu yeâu caà u cuû a heä uonng
Tr
t © g löôïng ôû beå huù t vaø beå chöùa nhö sau:
caà u cuûa bôm theo caùc giaù righ n
trò naê
y
Cop
Vieá t phöông trình naêng löôïng Bernoulli cho maët caét (1-1) vaø (2-2):
2
p1 v1 p v2
  z h  2  2  h wh (2.4)
 2g  2g
2
p 2 p1 v 1  v2 
Hay     z h  2  h wh 
  (2.5)
  2g  2g 

hwh – toång toå n thaá t naên g löôïng ôû oáng huùt.
Töø ñaây ta thaáy, neáu p1 = pa vaø v 1 nhoû thì aùp suaát ôû mieäng vaøo cuû a bôm p2 < pa töù c laø p2
phaû i ñöôïc ño baèng chaân khoâng keá.
Phöông trình naêng löôïng Bernoulli cho maë t caét (1-1) vaø (2-2) coøn ñöôïc vieá t ñôn giaû n
laø :
e 1  e 2  h wh hay e 2  e 1  h wh

Töông töï ta vieát phöông trình naêng löôïng Bernoulli cho maë t caét (3-3) vaø (4-4):
2
p3 v3 p v2
  z d  4  4  h wd (2.6)
 2g  2g

p3 p 4 v 2  v2 
Hay   3   z d  4  h wd 
  (2.7)
  2g  2g 
hwñ – toång toå n thaá t naên g löôïng ôû oáng ñaåy.


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 22
http://www.hcmute.edu.vn



v2
3
 v2 
Ta thaáy, thöôøng nhoû hôn  z d  4  h wd  raát nhieà u neân p3 > p4 ; neáu p4 = pa thì
 
2g  2g 
p3 > pa töù c laø aùp suaát ôû mieäng ra cuû a bôm phaû i ñöôïc ño baèng aùp keá.
Phöông trình naêng löôïng Bernoulli cho maë t caét (3-3) vaø (4-4) coøn ñöôïc vieá t ñôn giaû n
laø : e 3  e 4  h wd

Thay e2 vaø e3 vaøo phöông trình coät aùp , ta coù :
H  e 3  e 2  e 4  h wd   e 1  h wh 

 e 4  e1  h wh  h wd  e 4  e 1  h w

p 4  p1 v 2  v 1
2
Hay H  z 4  z1   4  hw
 2g

p 4  p 1 v 2  v1
2
h
Hz  4  hw Min (2.8)
2g Chi
P. Ho

uat T
hw = hwh + hwñ – toå ng toån thaá t naê ng löôïng trong y th ng.
am K
heä thoá
u h
Scaàp cuû a bôm duøng ñeå khaéc phuï c:
Töø coâng thöùc (2.4) ta thaáy coä t ng DHu u
aùp yeâ
© Truo
cao t
 Cheânh leä ch ñoä yrighhình hoïc giöõ a maë t thoaùng beå chöùa vaø beå huùt, coøn goïi laø ñoä cao
C op
daâng z
p 4  p1
 Ñoä cheânh aùp suaát treân maët thoaùn g beå chöùa vaø beå huùt


v2  v1
4
2
 Ñoä cheânh ñoäng naên g giöõ a beå chöùa vaø beå huùt
2g

 Toån thaá t naêng löôïng trong heä thoáng ñöôøng oáng hw.
Coät aùp cuû a bôm laøm vieä c trong moät heä thoáng cuõ ng chính laø coä t aùp cuû a heä thoáng.
p 4  p1
Caù c thaønh phaàn z vaø laø nhöõn g ñaï i löôïng khoân g thay ñoåi ñoái vôùi moät heä thoáng

cho tröôùc, do ñoù:
p 4  p1
Ht  z  goïi laø coät aùp tónh cuûa heä thoáng (2.9)


v 4  v12
2
Coøn caù c soá haï ng vaø hw laø nhöõ ng ñaï i löôïng thay ñoåi theo löu löôïng cuû a heä
2g
thoáng, töù c laø phuï thuoä c vaän toá c doøng chaá t loûng trong oáng, do ñoù :
v 2  v1
4
2
Hd   hw - goïi laø coät aùp ñoäng cuûa heä thoán g (2.10)
2g

Vaäy : H = Ht + Hñ (2.11)


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 23
http://www.hcmute.edu.vn



Neáu bieå u dieãn baèn g ñoà thò phöông trình coät aùp cuû a heä thoáng (2.8) ta seõ ñöôï c ñöôøn g
cong bieåu thò ñaë c tính laøm vieä c cuû a heä thoáng goïi laø ñöôøng ñaë c tính cuûa heä thoáng hay coøn goïi
laø ñöôøng ñaëc tính löôùi.

H,m

Hñ = kQ2





Ht



Mi nh
Chi
Ho m3 /s
0 .
t TP Q,
Q
hua
Ky t
ham
Ñöôø p
Hình 2.3 – H Su ng ñaëc tính löôùi
ng D
Truo
ht ©
yrig
Cop
2.2.3- Coâng suaát vaø hieäu suaát
Theo (1.6) ta coù coâ ng thöùc tính hieäu suaát thuyû löï c cuûa bôm laø :
N tl  GH  QH (2.12)

 - khoá i löôïng rieâng cuû a chaá t loûng, tính baèng N/m 3
Q - löu löôïng cuûa bôm, m3 /s
H - coät aùp toaøn phaà n cuûa bôm, m
Muoán taïo ñöôïc Ntl ( coøn goïi laø coâng suaá t coù ích) thì truïc bôm phaû i coù coâng suaát lôù n
hôn, vì trong khi laøm vieäc bôm phaûi tieâu hao moä t phaàn naêng löôïng ñeå buø vaø o caù c toå n thaá t
thuyû löï c vaø toån thaá t ma saùt giöõa caùc boä phaän laøm vieä c cuûa bôm, …
N tl QH
N  (2.13)
 

 < 1 laø hieäu suaá t toaøn phaàn cuûa bôm, %
N tl QH
Hieä u suaá t laø :    (2.14)
N N
Khi choïn ñoä ng cô ñeå keùo bôm, caà n phaû i choïn coâ ng suaát cuû a ñoäng cô Nñc lôùn hôn coâng
suaá t taï i truïc N ñeå ñeà phoøn g tröôøng hôïp quaù taûi vaø buø vaøo toån thaá t do truyeà n ñoäng töø ñoäng cô
ñeán bôm.
Nñc = k.N (2.15)

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 24
http://www.hcmute.edu.vn



k > 1 – heä soá an toaøn phuï thuoä c töøng loaï i bôm, ñoän g cô vaø coâ ng suaá t laøm vieäc.


2.2.4- Coät aùp huùt vaø chieàu cao huùt cho pheùp
Khaû naêng laøm vieä c cuû a bôm phuï thuoäc raá t nhieàu vaø o quaù trình huùt cuû a bôm. Trong
quaù trình bôm huùt chaát loû ng, baùnh coâ ng taù c phaû i taï o ñöôï c ñoä cheânh aùp nhaá t ñònh giöõ a mieäng
huùt cuû a bôm vaø maë t thoaùng cuû a beå huùt. Ñoä cheânh aùp naø y goïi laø coät aùp huùt cuû a bôm, nhôø noù
maø chaá t loûng chaûy töø beå vaøo bôm.




2
pa
2 zh h
Min
Chi
P. Ho
uat T
1 1
y th
am K
HS u ph
uo ng D
© Tr
ight 2.4 – Sô ñoà löôùi treân ñöôøng oá ng huù t
C opyrHình


p1  p 2
Hh  (2.16)


p1 , p2 - aùp suaát ôû maë t thoaùng cuû a beå huù t vaø loái vaøo cuû a bôm
Neáu p1 = pa ( aùp suaát khí trôøi) thì coä t aùp huùt baè ng coät aùp chaân khoân g taïi loá i vaøo cuû a
bôm.
pa  p2
H h  H CK  (2.17)


Thay phöông trình (2.4) vaøo phöông trình treân ta coù :
p1  p 2 v2
Hh   zh  2  hw (2.18)
 2g

Ta thaáy coä t aùp huùt cuû a bôm duøng ñeå khaé c phuïc chieàu cao huùt zh , toå n thaát treân oáng huùt
hw vaø taï o neân ñoäng naêng caàn thieá t cuû a doøng chaû y ôû mieäng vaøo cuûa bôm v22 /2g. Suy ra coä t aù p
huùt tuyø thuoäc vaø o trò soá aùp suaá t treân maë t thoaù ng cuûa beå huùt maø aùp suaát naø y laïi coù giôùi haï n
nhaá t ñònh.
Tröôøng hôïp p1 = pa theo coâ ng thöùc (2.18) ta thaá y khaû naêng huùt toá i ña cuû a bôm öùng vôùi
khi aùp suaát p2 = 0 laø :




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 25
http://www.hcmute.edu.vn



pa
H h max  H CK max   10mH 2 O


Vaäy ñieàu kieän ñeå bôm laøm vieä c ñöôï c laø :
v2
2
Hh  zh   h w  H CK max (2.19)
2g

Thöïc teá coä t aùp huùt cuû a bôm khi p1 = pa khoâng bao giôø ñaï t ñöôï c ñeán 10 mH2O vì aù p
suaá t ôû mieäng ra cuû a bôm khi nhoû ñeán moä t möù c naøo ñoù baè ng aùp suaá t hôi baõo hoaø cuû a chaá t
loûng taïi nhieä t ñoä laøm vieä c thì seõ gaây ra hieän töôïng xaâm thöïc trong bôm.


Hieän töôïng xaâm thöï c
Khi chaá t loû ng ôû moät nhieä t ñoä nhaát ñònh seõ soâ i vaø boác hôi baõo hoaø döôù i moä t aùp suaá t
h
Min
nhaá t ñònh. Aùp suaát naøy goïi laø aùp suaá t hôi baõ o hoaø pbh.
Chi
P. Ho
uat T
Baûng aùp suaát hôi baõo hoaø cuû a nöôù c:
y th
am K
Nhieät ñoä, toC 0 30u ph 40
DH S
10 20 60 80 100 120
uo ng
© Tr
p bh 0,06 opyr ight O,24
0,12 0,48 0,75 2,03 4,83 10,33 20,2
,m C


Nhö vaäy ôû moä t nhieä t ñoä naøo ñoù, khi aùp suaát trong chaá t loûng baèn g aùp suaát hôi baõ o hoaø
pbh thì chaá t loûng seõ soâ i, taïo neân nhieàu boït khí trong doøng chaûy . Caù c boït khí naø y bò doøng chaû y
cuoán vaøo nhöõn g vuøng coù aùp suaá t p > pbh , seõ ngöng tuï laïi ñoä t ngoä t thaøn h nhöõng gioï t chaá t loûng
coù theå tích nhoû hôn raá t nhieàu so vôùi theå tích cuûa boït khí. Do ñoù trong doøng chaûy xuaá t hieä n
nhöõng khoaû ng troáng cuï c boä, thu nhöõn g phaàn töû chaá t loûng xung quanh xoâ tôùi vôùi vaän toá c raá t
lôùn, laøm cho aùp suaát taïi ñoù ñoät ngoä t taêng leân raá t cao, coù khi tôù i haø ng ngaøn atmoâ tphe. Aùp suaá t
cuï c boä naø y coù theå laøm roã beà maët kim loaï i, phaù hoûng caùc boä phaän laøm vieä c cuûa maùy . Hieä n
töôïng naøy goïi laø hieän töôïng xaâm thöï c, thöôøn g xaûy ra trong caùc maùy thuyû löï c coù aù p suaá t nhoû ,
nhieä t ñoä cao. Nhaá t laø ôû nôi chaá t loûng coù vaä n toác vaø aùp suaát thay ñoåi ñoät ngoä t.
Khi hieän töôïng xaâm thöï c xaûy ra, doøng chaûy bò giaùn ñoaïn, gaâ y tieáng ñoäng baá t thöôøng
vaø maùy bò rung nhieàu, löu löôïng, coä t aùp vaø hieäu suaá t cuû a maùy bò giaûm ñoät ngoä t. Hieän töôïng
xaâm thöïc keùo daø i seõ laøm caùc boä phaän laøm vieä c cuûa maùy bò phaù hoûng.
Ñeå traù nh hieän töôïng xaâm thöïc, caàn thoaû maõ n ñieàu kieän :
p 2 p bh

 

Cho neân ñeå traù nh hieän töôïng xaâm thöïc, ñoái vôùi töøng loaï i bôm ñöôïc saûn xuaá t ra, trong
caù c taøi lieäu kyõ thuaä t ñeàu coù ghi coät aùp chaân khoâng cho pheùp [HCK] öùng vôùi pa = 1 at vaø
t = 20oC.
Ñieà u kieän ñeå bôm coù ñaày ñuû khaû naêng huùt laø:

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 26
http://www.hcmute.edu.vn



v2
Hh  zh  2
 h w  H CK  (2.20)
2g

Vaäy chieà u cao huùt cho pheù p cuûa bôm laø :
2
z h   H CK   v 2  hw (2.21)
2g

Neáu khoân g coù giaù trò [HCK] thì [zh] phaû i ñöôï c tính theo ñieàu kieän khoâng xaû y ra hieä n
töôïng xaâm thöïc.
Ta bieá t raèn g, ñieàu kieän ñeå khoâng xaû y ra hieän töôïng xaâm thöï c laø coä t aùp toaøn phaàn taïi
loá i vaøo cuûa bôm, nôi coù aùp suaá t nhoû nhaá t, nguy hieåm nhaá t phaû i lôù n hôn aùp suaá t hôi baõo hoaø
cuû a chaá t loûng taï i nhieä t ñoä laøm vieä c.
p 2 v 2 p bh
Ta coù:  2   h (2.22)
 2g 
h
Min
Chi
h – coä t aù p choáng xaâm thöïc P. Ho
uat T
y th
Maët khaù c, töø coâng thöùc (2.4), ta coù: am K
u ph
p 2 v 2 pruong
2 DH S
 Ta  zh  hw
©
 yright 

2g
C op
Thay vaøo bieåu thöùc treân ta coù chieàu cao huùt cho pheùp cuû a bôm laø :

z h   pa p 
  bh  h  h w 
   (2.23)
  
Coät aùp choáng xaâm thöï c h ñöôïc xaùc ñònh baè ng thöïc nghieäm, noù phuï thuoä c vaø o soá
voøng quay vaø löu löôïng cuû a bôm. Theo Rutñônhep, ta coù:
4
n Q  3
h  10  (2.24)
 C 
 
n – soá voø ng quay trong moä t phuùt cuû a baùnh coâ ng taù c
Q – löu löôïng tính baè ng m3 /s
C – heä soá phuï thuoäc vaø o ñaëc ñieåm keát caáu cuû a bôm, coù giaù trò thay ñoåi trong khoaûng
8001000. C laáy giaù trò caøng lôù n thì ñieàu kieän choáng xaâm thöïc cuûa bôm caø ng toát.




BAØI TAÄP

Baøi II-1
Moät maùy bôm nöôùc tieâu hao moä t coâ ng suaá t treân truïc N = 66 kW, hieäu suaát  = 81%,
löu löôïng Q = 500m3 /h vaø coä t aù p chaân khoân g cho pheùp cuûa bôm [HCK ] = 5,5 m

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 27
http://www.hcmute.edu.vn



Tính chieàu cao huùt cho pheùp cuû a bôm [Zh ], bieát heä soá toå n thaá t treân ñöôøng oáng huùt
h = 5 vaø ñöôøng kính oáng huùt vaø oáng ñaåy baèn g nhau D1 = D2 = 250mm.
Tính coä t aùp vaø aù p suaá t taï i cöû a ra cuûa bôm.




h
Min
Chi
P. Ho
Hình 2.5
uat T
y th
am K
HS u ph
Giaûi:
ruo ng D
t©T
ighpheùp cuûa bôm tính theo coâ ng thöùc:
r
1) Chieà u cao huùtycho
Cop
 2 2
Z h   H CK    v h   h v h  ; boû qua toån thaá t doïc ñöôøng vaø laáy daáu “=”

 2g 2g 
 
4Q
Vaän toá c treân ñöôøng oáng huùt ñöôï c tính theo löu löôïng vaø vaä n toác: v h 
D 2
h


Vôùi Q = 500m3 /h = 0,139 m 3/s ; Dh = D1 = 250mm = 0,25m thay vaø o:
4.0,139 v 2 2,83 2
vh   2,83m / s hay h   0,4m
.0,25 2 2g 2. 9,81

Vaäy chieà u cao huùt laø: Z h   5,5  0,4  5.0,4   3,1m
QH N
2) Töø coâng thöùc tính coâng suaá t treân truïc: N  hay H 
 Q

66.10 3.0,81
Coät aùp cuû a bôm laø: H   39, 2m
9,81.10 3.0,139

3) Aùp suaá t taïi cöû a vaøo cuû a bôm tính töø phöông trình Bernoulli taï i maët caé t treân maë t
thoaùng cuû a beå huù t vaø maë t caé t taïi loá i vaøo bôm:
pa p v2 v2
 Z h  2  2  h 2
  2g 2g




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 28
http://www.hcmute.edu.vn



p2 pa v2 v2
Hay   Z h  2   h 2  10  3,1  0,4  5.0,4  4,5m
  2g 2g

p3  p2 v2  v2 p3  p2
Töø coâng thöùc: H  y   3 2

 2g 

Vaäy aùp suaát taïi cöûa ra cuû a bôm laø:
p3 p
 H  2  39,2  4,5  43,7 m
 
p2
Ñaùp soá : [Zh ] = 3,1m ; H = 39,2m ;  43,7m


Baøi II-2
Moät bôm tieâu hao moä t coâng suaá t treân truï c N = 76 kW, bôm nöôùc töø beå kín A coù aù p
h
p p Min
Chi
suaá t nhoû hôn khí trôøi CK  4m leân beå kín B coù aùp suaá t aùp keá AKo  10 m . Ñoä cheânh giöõ a 2
H
P. 
uat T

y th
am K
beå z = 40m.
h
Su p
Tính löu löôïng vaø coä t aùp cuû aong DHBieát hieäu suaá t cuû a bôm   76% , toå n thaá t toaøn boä
bôm.
u
© Tr
i ht
trong heä thoáng löôùi  h w rg10m , ñöôøng kính oáng huùt vaø oáng ñaåy baè ng nhau.
y
Cop




Hình 2.6


Giaûi:
+ Phöông trình ñöôø ng ñaëc tính löôùi:
pB  pA v2  v2
Hz  B A
 hW
 2g

p B  p A p AK  p CK
  14m ;
 




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 29
http://www.hcmute.edu.vn



v2  v2
B A
0 vì ñöôøng kính oáng huùt vaø oáng ñaåy baèn g nhau.
2g

H  40  14  0  10  64 m
+ Löu löôïng:
QH
Töø coâng thöùc tính coâng suaá t: N 


N 76. 10 3. 0,76
Ta coù: Q   0,092 m 3 / s  92l / s
H 9,81.10 3.64

Ñaùp soá : H = 64m ; Q = 92 l/s.
Baøi II-3
Bôm ly taâm ñaë t vôùi ñoä cao huùt z h   3,795m , toån thaá t trong oá ng huùt  h wh  1,505m.
h
Min
Chi
2

P. Ho
p3 v3
Aùp suaá t toaø n phaàn ôû mieäng ra  74,7m .
uat T

y th
 2g
h am K
thaá u p
Xaù c ñònh coä t aùp cuû a bôm vaø toån DH tStreân ñöôøng oáng ñaåy. Bieá t ñoä cao giöõ a 2 beå chöù a
g
HT = 68m; ñöôøn g kính oán g huù t vaø ñöôøn g kính oáng ñaåy baèn g nhau.
ruo n
h t©T
yrig
Cop




Hình 2.7
Ñaùp soá : H = 80m ; h wh  10,495m .

Baøi II-4
Xaù c ñònh coâng suaá t cuû a moä t ñoäng cô keùo bôm, löu löôïng Q = 400l/s coù ñoä cao huùt
z h = 3,5 m, toån thaá t trong oá ng huùt  h wh  0,7m , ñoä cao oáng ñaå y Hñ = 50m, toå n thaá t trong
ñöôøng oá ng ñaåy h wñ  5,8m , hieä u suaá t cuû a bôm  = 80 %.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT II.Khaùi nieäm chung veà bôm
Chöông TP. HCM 30
http://www.hcmute.edu.vn




Hình 2.8


Höôùng daãn :Tính coâ ng suaát cuûa ñoäng cô theo coâ ng thöùc sau: Nñc = k.NB , trong ñoù
k = 1,05.
h
Min
Ñaùp soá : Nñc = 282 kW. Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
u ph
g DH S
ruon
h t©T
yrig
Cop




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 31
http://www.hcmute.edu.vn



CHÖÔNG III: BÔM CAÙNH DAÃN


3.1- KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ BÔM CAÙNH DAÃN

3.1.1- Khaùi nieäm chung

Trong lòch söû phaù t trieån cuû a maù y thuyû löï c thì maùy thuyû löï c caùnh daãn ra ñôøi töông ñoái
muoän so vôùi maùy thuyû löï c theå tích. Naêm 1640, bôm piston ñaàu tieân do nhaø baù c hoïc ngöôø i Ñöù c
saùn g cheá ñaõ ra ñôøi vaø ñöôïc duøng ñeå bôm nöôù c vaø khí trong coâng nghieäp. Nhöng maõ i ñeán naêm
1830 nhaø baù c hoïc ngöôøi Phaùp Phuoâ cnaâyroâ n môùi cheá taï o thaønh coâng tuabin nöôùc. Sau ñoù naêm
1831 vaø 1832 nhaø baùc hoï c ngöôø i Nga Xablucoáp saùng cheá ra bôm vaø quaï t ly taâm . Ñoù laø nhöõn g
maùy thuyû löïc caùnh daãn ñaàu tieâ n. Nhöng hieän nay maùy thuyû löïc caùnh daãn ñöôï c söû duïng phoå
bieán nhaát vaø phaïm vi söû duïng ngaøy caøng ñöôï c môû roä ng.
Maùy thuyû löï c caù nh daãn bao goàm caùc loaïi bôm vaø ñoäng cô caùnh daãn nhö: bôm ly taâm ,
h
bôm höôùng truï c, caù c loaïi tuabin nöôù c… Min
o Chi
Trong maù y thuyû löïc caù nh daãn vieäc trao ñoåi naêng löôït TP. H a maùy vôùi chaá t loûng ñöôïc
ng giöõ
h ua
nt
thöïc hieän baè ng naêng löôïng thuyû ñoäng cuû a doøng chaát loûy g chaû y qua maù y.
h am K
Su p
3.1.2- Nguyeân lyù laøm vieäc vaø ong DH chung
caáu taïo
u
© Tr
Boä phaän quan troïyr vaø ight ñieån hình nhaá t cuû a bôm caùn h daãn laø baùnh coâng taù c. Baù nh coâng
Cop
ng
taù c ñöôï c caáu taïo töø caùc baûn caùn h thöôøn g coù daïng maë t cong goïi laø caùnh daãn vaø caùc boä phaän coá
ñònh chuùng. Trong baùnh coâng taùc caù c caùnh daãn ñöôï c gheùp chaët vôùi truïc, khi laøm vieä c baùn h
coâng taùc quay trong moâ i tröôøn g chaá t loûng.
Baùnh coâng taùc cuûa bôm quay ñöôïc laø nhôø ñoäng cô keùo beân ngoaøi vaø trong quùa trình
ñoù, do coù caù c caùnh daãn maø cô naê ng cuû a ñoäng cô truyeà n ñöôï c cho chaát loûng, taïo neân doøng
chaûy lieân tuïc qua baùn h coâng taù c. Cheânh leä ch naêng löôïng thuyû ñoäng cuû a chaá t loûng ôû loá i ra vaø
loá i vaø o cuû a baùnh coâng taù c chính baè ng cô naên g cuû a bôm ñaõ truyeàn cho chaát loûng ( chöa keå tôù i
toån thaá t).
3.1.3- Phaân loaïi baùnh coâng taùc
Theo phöông chuyeå n ñoäng cuû a doøng chaát loûng töø loái vaøo ñeán loá i ra cuû a caù nh daãn ,
baùnh coâ ng taù c caù nh daãn ñöôïc chia thaønh boán loaïi sau:
 Baùnh coâng taùc ly taâm hoaëc höôùng taâm: chaá t loû ng chuyeå n ñoäng qua baùnh coâng taùc töø
taâm ra ngoaøi hoaëc töø ngoaøi vaøo taâm theo phöông baùn kính.
 Baùnh coâng taù c höôùn g truïc: chaá t loûng chuyeån ñoäng qua baùnh coâ ng taùc theo phöông
song song vôùi truï c.
 Baùnh coâng taù c taâm truï c hoaë c truï c taâm: chaá t loûng chuyeå n ñoäng qua baù nh coâng taùc theo
höôùng taâm roà i chuyeå n sang höôùn g truï c hoaëc ngöôï c laïi.
 Baùnh coâng taùc höôùng cheùo: chaá t loû ng chuyeån ñoäng qua baù nh coâ ng taùc khoâng theo
höôùng taâm cuõng khoâng theo höôù ng truïc maø theo höôùng xieân (cheùo).



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 32
http://www.hcmute.edu.vn


3.1.4- Caùc loaïi vaän toác ,tam giaùc vaän toác
Quó ñaïo chuyeån ñoäng cuûa caùc phaàn töû chaát loûng qua baù nh coâng taù c caù nh daãn raát phöùc
taï p nhöng ñeå ñôn giaûn tính toaùn, ngöôøi ta giaû thieá t:
 Doøng chaûy qua baùn h coâng taùc bao goàm caù c doøng nguyeân toá nhö nhau
 Quó ñaïo chuyeån ñoäng töông ñoái cuû a caù c phaà n töû chaá t loûng trong baùnh coâng taùc theo
bieân daï ng caù nh daãn.
Ñieà u kieän ñeå coù doøng chaûy nhö giaû thieát treân laø :
 Baùnh coâng taùc coù soá caùn h daãn nhieàu voâ cuøng vaø moã i caùnh daãn moû ng voâ cuøng ( caùnh
daãn khoâng coù chieàu daø y)
 Chaá t loûng laøm vieä c laø chaá t loûng lyù töôûng.
Vôùi giaû thieá t treân, chuyeån ñoäng tuyeät ñoái cuû a moã i phaà n töû chaát loûng qua baù nh coâng
taù c coù theå phaân tích thaønh 2 chuyeån ñoäng ñoàng thôøi: chuyeån ñoäng theo ( quay troøn cuøng baùn h
h
coâng taùc) vaø chuyeån ñoän g töông ñoái ( theo bieân daïng caùnh daãn). Min
Chi
. Ho
Chuyeån ñoäng cuû a caùc phaàn töû chaá t loûng qua baùn h ucoâ ngPtaùc ñöôï c ñaë c tröng baèng caùc
at T
y th
vaän toá c: am K
u ph
c - vaän toá c tuyeät ñoái g DH S
ruon
u - vaän toá c theo (cuûght © T n ñoäng theo), coù phöông thaú ng goù c vôùi baùn kính
a chuyeå
yri
Cop ñoá i, coù phöông tieá p tuyeán vôùi bieân daïng caùnh daãn .
v - vaän toá c töông
c uv (3.1)


c2
u2
w2 2
2
w1


c1
R2
1
R1 1

u1


Hình 3.1 – Bieåu dieãn caùc loaï i vaän toá c
Hình 3.1 bieå u thò vaän toá c cuû a caùc phaàn töû chaá t loûng ôû loá i vaøo vaø loá i ra cuû a baùnh coâng
taù c bôm ly taâm.
Chæ soá (1) vaø (2) bieåu thò choã chaát loûng baé t ñaàu vaøo vaø ra khoû i baù nh coâ ng taùc. Ñeå tieä n
vieä c nghieân cöùu caùc thaønh phaà n vaän toá c cuû a doøng chaûy, ta duøng caù c tam giaù c vaä n toác thay
cho caùc hình bình haøn h vaän toá c. Ta coù caùc tam giaùc vaän toá c ôû loá i vaøo vaø ra cuû a baùnh coâng
taù c:



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 33
http://www.hcmute.edu.vn



c1 w1 c2 w2


c1 R c2R
1 1 2 2
u1 u2
c1u c2u

Hình 3.2 – Tam giaùc vaä n toác
Khi duøng tam giaùc vaän toá c ñeå bieåu thò caùc thoâng soá ñoäng hoïc cuûa chaá t loûng ngoaøi caùc
kyù hieäu c , u , w ta coøn ñöa vaøo caùc kyù hieäu sau:

 - goù c giöõ a u vaø c
 - goùc giöõ a w vaø u theo höôùng ngöôï c laï i, bieå u thò goùc boá trí caùnh daãn
 1 – goïi laø goùc vaøo ,  2 – goïi laø goùc ra
h
Min
c u -hình chieáu cuû a c leân phöông u ;
Chi
c R - hình chieáu cuû a c leân phöông vuoâng goùc vôùi u . TP. Ho
huat
Ky t
Trong caùc baùnh coâ ng taùc ly taâm hoaë c höôùam taâm phöông cuû a c R bao giôø cuõng ñi qua
ph ng
H Su
taâm cuû a baùnh coâ ng taù c goïi laø thaø nhuphaànD n toá c höôùng kính.
g vaä
r on
h t©T
Trong baùnh coâ ng yrighöôùng truïc c R höôùng theo phöông truïc.
Cop taù c
3.1.5- Phöông trình cô baûn cuûa maùy thuyû löïc caùnh daãn
a- Phöông trình moment
Maët caét cuû a moä t baùnh coâ ng taù c caù nh daãn:




Hình 3.3 – Maë t caét cuûa baù nh coâng taùc
1.Baù nh coâng taùc 2.Ñóa tröôùc (ñóa phuï)
3.Caù nh daãn 4.Ñóa sau (ñóa chính)
5.Raõ nh caù nh



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 34
http://www.hcmute.edu.vn



c2
u2
2 2 w2 2
2
w1
R2

1 1 c1
R2
1
R1 l1 R1 1
l2
u1



Hình 3.4 – Caù c thaønh phaà n vaän toác vaø tam giaùc vaän toá c
ÖÙng duïng ñònh lyù cô hoïc veà bieán thieân moment ñoäng löôïng, ta coù theå phaù t bieåu ñoái
h
vôùi doøng chaá t loûng chuyeån ñoä ng qua baùnh coâ ng taù c nhö sau: Min
Chi
P. Ho
ua T
“ Bieán thieân moment ñoäng löôïng cuûa khoá i chaá t loûngtchuyeån ñoäng qua baùnh coâng taùc
th
trong moä t ñôn vò thôøi gian ñoái vôùi truïc quay cuû a amnhycoâng taù c thì baèng toång moment ngoaïi
baù K
ph
löï c taùc duïng leân khoái chaá t loûng ñoù ñoá i vôùiH Su, töù c laø baèng moment quay cuûa baù nh coâng taùc”.
D truïc
uong
Xeùt moä t doøng nguyeâh © r
t toáTtrong khoái chaát loû ng chuyeån ñoäng qua baù nh coâng taùc cuû a
yrig
n
bôm ly taâm. Doøng nguyeâ Cop n toá coù löu löôïng dQ, ñoäng löôïng cuû a noù taïi maë t caé t (1-1) laø:

 
d K 1  d m.c1  .dQ.c1

Töông töï taï i maë t caét (2-2) laø :

 
d K 2  d m.c 2  .dQ.c 2

m,  - khoá i löôïng vaø khoái löôïng rieâng cuûa chaá t loûng
c – vaän toá c thuyeä t ñoái.
Moment ñoäng löôïng cuû a doøng nguyeân toá ñoái vôùi truïc quay cuû a baùnh coâng taùc taï i maë t
caé t (1-1) vaø (2-2) laø :

d L 1  d K 1 .l1  .dQ.c1 .R 1 . cos  1

d L 2  d K 2 .l 2  .dQ.c 2 .R 2 . cos  2

Bieán thieân moment ñoäng löôïng cuû a doøng nguyeân toá chaá t loû ng trong moä t ñôn vò thôø i
gian:
L  dL 2  dL 1  .dQ.c 2 .R 2 cos  2  c1 .R 1 cos  1 

Vì ta ñaõ giaû thieá t caùc doøng nguyeân toá chaûy qua baùnh coâng taù c laø nhö nhau, neân bieá n
thieân moment ñoäng löôïng cuû a toaøn boä khoá i chaá t loûng chuyeå n ñoäng qua baùnh coâng taùc baèn g
toång bieán thieân moment ñoäng löôïng cuû a caù c doøng nguyeân toá :
 L   .dQ.c 2 .R 2 cos  2  c1 .R 1 cos  1 


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 35
http://www.hcmute.edu.vn


 .  dQ.c 2 .R 2 cos  2  c1 .R 1 cos  1 

 .Q l .c 2 .R 2 cos  2  c1 .R 1 cos  1 

Ql – löu löôïng chaûy qua baùnh coâ ng taù c vaø chính baèng löu löôïng lyù thuyeá t.
Goïi M laø moment do ngoaïi löï c taùc duïng leân truïc quay, töù c laø moment quay cuû a truï c
thì: M   L

M  .Q l .c 2 .R 2 cos  2  c1 .R 1 cos  1  (3.2)

Vaäy phöông trình moment quay cuû a baùnh coâng taùc coù daïng toång quaùt laø:
M  .Q l . c 2 .R 2 cos  2  c1 .R 1 cos  1  (3.4)

Haøn g daáu treân cho maùy bôm vaø haøng daáu döôùi cho tuabin.
b- Phöông trình coät aùp
Ta ñaõ bieá t, coät aùp H cuûa maùy thuyû löï c caùnh daãn laø naêng löôïng ñôn vò cuû a doøng chaá t
h
Min
loûng trao ñoåi vôùi maù y thuyû löï c, noù chính laø coâ ng cuû a moät ñôn vò troïngi löôïng chaá t loûng trao
Ch
P. Ho
ñoåi vôùi maùy . uat T
y th
am K i coät aùp laø:
u ph
Hôn nöõ a, coâ ng suaá t thuyû löï c cuû a maù y quan heä vôù
g DH S
r on
N tl  Q l © T u  gQ l H l
h t Hl (3.5)
yrig
Cop
H - coät aù p cuûa maù y öùng vôùi tröôøng hôïp doøng chaûy qua maù y thoaû maõn caùc giaû thieá t
l
ñaõ neâu, töù c laø khoâ ng coù toån thaá t vaø baùn h coâng taùc coù soá caùnh daãn nhieàu voâ cuø ng, coø n goïi laø
coä t aù p lyù thuyeá t voâ cuø ng.
Maët khaù c, coâng suaá t treân truïc quay laø :
N  M. (3.6)
Neáu khoâng keå tôùi toån thaá t, thì coâng suaá t thuyû löï c baèng coâng suaá t treân truïc quay, do ñoù:
gQ l H l  M.

Thay trò soá cuûa M theo coâ ng thöùc (3.4) vaøo vaø bieá n ñoå i, ta coù:
 c 2 R 2 cos  2  c1R 1 cos  1 .
H l  (3.7)
g

Ta thay R 1   u 1 , R 2   u 2

vaø R 1 cos  1  c1u , R 2 cos  2  c 2 u vaøo bieåu thöùc treân, ta thu ñöôï c:

 u 2 c 2 u  u1c1u 
H l  (3.8)
g

Ñaây laø phöông trình cô baûn cuûa maùy thuyû löïc caùnh daãn coøn goïi laø phöông trình Euler.


c- YÙ nghóa naêng löôïng cuûa phöông trình cô baûn


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 36
http://www.hcmute.edu.vn


Töø caùc tam giaùc vaän toá c ta coù:
2 2 2 2 2
w1  c1  u 1  2 u1 c1 cos  1  c1  u 1  2 u 1 c1u

w 2  c 2  u 2  2 u 2 c2 cos  2  c 2  u 2  2 u 2 c 2 u
2 2 2 2 2


Töø ñaây ta ruù t ra:
1 2
u 1 c1u 
2
 2 2
c1  u 1  w 1 
1 2
u 2 c 2u 
2

c 2  u2  w 2
2 2 
Thay vaøo phöông trình cô baûn ta ñöôïc:
u 2  u 1 w 1  w 2 c2  c1
2
2 2
2 2
2
 Ñoái vôùi bôm: H l   
2g 2g 2g
h
u 1  u 2 w 2  w1 c1  c 2 Min
2 2 2
 Ñoái vôùi ñoäng cô: H l  2
 2  2
o Chi
2g P. H
uat T
2g 2g
y th
h am K
- laø H Sunpthay ñoåi ñoäng naêng ñôn vò cuûa doøng chaûy khi
2 2 2 2
c  c1 c  c2
Soá haïng 2 hay 1 D phaà
2g 2g uong
© r
tthòT nh phaà n coät aùp ñoäng Hlñ.
bieå h
ñi qua baùn h coâng taùc, noùyrigu thaø
Cop
u 2  u12
u2  u2
Soá haïng 2 hay 1 2
- tyû leä vôùi soá voøng quay vaø ñöôøng kính baù nh coâng taùc,
2g 2g
noù bieåu thò thaønh phaà n coät aùp tónh töông ñoái ñöôï c taïo thaønh do löïc ly taâm taùc duïng leâ n doøng
chaûy. Trong tröôøng hôïp bôm höôùng truïc R1 = R2, thì soá haï ng naøy baèng khoân g.
w1  w 2
2
2 w 2  w1 2
Soá haïng hay 2 - phuï thuoä c ñoä môû roä ng maùng daãn cuû a baùnh coâng taùc,
2g 2g
ñoái vôùi bôm w1  w 2 , chöùng toû moät phaàn ñoäng naêng bieán thaønh aùp naêng.

Do ñoù, coä t aùp tónh laø:
u 2  u1 w1  w 2
2
2 2
2
H l t  
2g 2g

Vaäy : H l   H l d  H l t (3.9)




3.2 - BÔM LY TAÂM


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 37
http://www.hcmute.edu.vn


3.2.1- khaùi nieäm chung
Öu ñieåm cô baûn cuû a bôm ly taâm:
 Bôm ñöôï c nhieà u loaï i chaá t loûng nhö nöôùc, daàu, nhieân lieäu, hoaù chaá t,… keå caû caùc hoãn
hôïp cuûa chaá t loûng vaø chaá t raén.
 Phaïm vi söû duïng lôùn vaø naêng suaá t cao, cuï theå :
- Coät aùp H töø 10 mH2O ñeán haøng ngaø n mH2 O
- Löu löôïng Q töø 2  70.000 m 3/h
- Coâng suaá t töø 1  6000 kW
- Soá voøng quay töø 730  6000 v/ph.
 Keát caáu nhoû goïn, chaé c chaén, laøm vieä c tin caäy.
 Hieä u suaá t  cuû a bôm töông ñoái cao so vôù i caù c loaï i bôm khaù c:  = 0,65  0,90.
h
Min
 Chæ tieâu kinh teá toát ( giaù thaønh töông ñoái reû). Chi
P. Ho
uat T hình 3.5
Sô ñoà keát caáu cuû a moä t bôm ly taâm ñôn giaûn bieåy th treân
u thò
am K
u ph
g DH S
ruon
h t©T
yrig 3
4
Cop 2



1



5
6




Hình 3.5 – Sô ñoá keá t caáu cuû a bôm ly taâm
Bôm ly taâm goàm caùc boä phaän chuû yeáu sau:
1 - Baù nh coâng taùc 2 - Truï c bôm
3 - Boä phaän daãn höôùn g vaøo 4 - Boä phaän daãn höôùn g ra ( coøn goïi laø buoàng xoaén oác)
5 - OÁng huùt 6 -OÁng ñaå y
Tröôùc khi cho bôm laøm vieä c caàn phaûi laøm cho thaân bôm trong ñoù coù baùnh coâng taù c vaø
oáng huùt ñöôïc ñieàn ñaày chaát loû ng, goïi laø quaù trình moài bôm.


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 38
http://www.hcmute.edu.vn


Quaù trình laøm vieäc:
Khi bôm laøm vieä c, baùnh coâng taùc quay, caùc phaà n töû chaát loûng ôû trong baùn h coâng taùc
döôùi aûnh höôûng cuûa löïc ly taâm bò doàn töø trong ra ngoaøi chuyeån ñoä ng theo caù c maùn g daãn vaø ñi
vaøo oáng ñaåy vôùi aùp suaá t cao hôn, ñoù laø quaù trình ñaå y cuû a bôm. Ñoàng thôøi ôû loá i vaøo cuûa baùn h
coâng taùc taïo neân moä t vuøng coù aùp suaá t chaân khoâng, vaø döôùi taù c duïng cuûa aùp suaá t ôû beå chöù a
lôùn hôn aùp suaá t ôû loá i vaø o cuûa bôm, chaá t loûng ôû beå huùt lieân tuïc bò huùt vaø o bôm theo oá ng huùt.
Ñoù laø quaù trình huùt cuû a bôm. Quaù trình huùt vaø ñaåy cuû a bôm laø caùc quaù trình lieân tuï c, taïo neân
doøng chaûy lieân tuï c qua bôm.
Boä phaän daãn höôù ng ra, coù daïng xoaén oác neân goïi laø buoàn g xoaén oác laø ñeå daãn chaá t loûng
töø baùnh coâ ng taù c ra oáng ñaå y ñöôï c ñieà u hoaø, oån ñònh vaø coøn coù taù c duïng bieán moä t phaà n ñoäng
naêng cuû a doøng chaát loû ng thaønh aùp naêng caàn thieá t.
3.2.2- Phöông trình laøm vieäc cuûa bôm ly taâm
a- Phöông trình cô baûn cuûa bôm ly taâm (phöông trình coät aùp):
Bôm ly taâm laø moä t daïn g cuûa bôm caùnh daãn, töø phöông trình cô baûninha maùy thuyû löï c
hi M
cuû
. Ho C
t TP
caù nh daãn , aùp duïng cho bôm caùn h daãn ta coù :
thua
u c  u1c1u  pham Ky
H l  2 2 u u (3.10)
g ng DH S
uo
© Tr
Trong caù c bômopyr m ighthieän ñaï i, ña soá caùc baùn h coâ ng taùc coù keát caáu loá i vaø o hoaëc boä
ly taâ
C
phaän daã n höôù ng vaøo sao cho doøng chaá t loûng ôû loá i vaøo cuûa maùng daã n chuyeå n ñoän g theo höôùn g
kính, nghóa laø c vuoâng goùc vôùi u töùc laø 1 = 90o, ñeå coät aùp cuû a bôm coù lôïi nhaát (c1u = 0).
Tam giaù c vaän toá c ôû loá i vaøo laø tam giaùc vuoân g, ta coù :

c1 w1



1= 90o 1
u1

Hình 3.6 – Tam giaùc vaä n toác ôû loái vaøo cuû a baùnh coâ ng taù c
Khi ñoù phöông trình cô baûn cuûa bôm ly taâm coù daïn g laø :
u 2 c 2u
H l  (3.11)
g

b- Coät aùp thöïc teá:
Ta ñaõ bieá t, phöông trình cô baûn cuû a bôm ly taâm ñöôï c laä p töø ñieàu kieän giaû thieát lyù
thuyeát:
- Caùnh daã n nhieàu voâ cuøng vaø moûng voâ cuøng
- Chaá t loûng laø lyù töôûng.


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 39
http://www.hcmute.edu.vn


Vôùi giaû thieát thöù nhaá t ta coù vaän toá c phaân boá ñeàu treân caù c maë t caé t cuû a doøng chaûy qua
caù c maùng daãn. Vôù i giaû thieá t thöù hai ta boû qua toån thaá t cuû a doøng chaûy trong caù c maùng daãn. Vì
theá neân coä t aù p tính theo phöông trình cô baûn goïi laø coät aùp lyù thuyeá t öùng vôùi soá caùnh daã n
nhieà u voâ cuøng (Hl).
Thöïc teá, caùnh daãn coù chieàu daày nhaát ñònh töø 2  20mm vaø soá caùnh daãn höõu haïn töø
6  12 caùnh gaâ y neân söï phaân boá vaä n toác khoâng ñeàu treân caùc maë t caét cuûa doøng chaûy, taïo neân
caù c doøng xoaùy caùc doøng quaån trong maù ng daãn. Ñieàu naøy theå hieän treân hình (3.7)

wmax

wmin




h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
HS u ph
uo ng D
© Tr
Hìnht3.7 – Phaân boá vaä n toác trong maùng daãn
yr igh
Cop
Maët khaùc, chaát loûng coù ñoä nhôù t do ñoù gaâ y neâ n toån thaá t trong doøng chaûy. Vì vaäy coät aùp
thöïc teá nhoû hôn coä t aùp Hl .
Coät aùp thöïc teá cuû a bôm ly taâm H ñöôïc tính theo coâng thöùc sau:
H   Z . H .H l (3.12)

Z – heä soá keå tôù i aûn h höôûn g cuû a soá caùnh daãn höõu haï n ñeán coä t aùp , goïi laø heä soá coä t aùp ;
baèng lyù thuyeát veà doøng xoaùy vaø thöïc nghieäm, naêm 1931 vieän só Proâ tskua ñaõ xaù c ñònh Z ñoái
vôùi bôm ly taâm theo coâng thöùc sau:

Z  1 sin  2 (3.13)
Z
Z – soá caùn h daãn cuûa baù nh coâng taùc.
Vôùi Z vaø  2 thoâng thöôøng thì trò soá trung bình cuûa heä soá coät aùp  Z  0,8 .

H – heä soá keå tôùi toå n thaá t naêng löôïng cuû a doøng chaá t loûng chuyeå n ñoäng qua baùn h coâng
taù c, noù phuï thuoäc vaøo raá t nhieàu yeáu toá nhö kích thöôùc, keát caá u cuû a baùn h coâng taùc vaø boä phaä n
höôùng doøng… goïi laø hieäu suaá t coät aùp cuû a baùnh coâng taù c.
Vôùi bôm ly taâm :  H  0,7  0,9 .

Tröôøng hôïp keå tôù i aûnh höôû ng cuûa soá caùnh daãn höõu haïn ñeán coä t aùp, ta coù coä t aùp lyù
thuyeát öùng vôùi soá caùnh daãn höõu haïn laø :
H l   Z .H l (3.14)


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 40
http://www.hcmute.edu.vn


Coät aùp thöïc teá cuû a bôm ly taâm laø :
u 2 c2 u
H   Z . H . (3.15)
g

Ñoái vôùi bôm coù keát caáu vaø soá voøng quay thoâng thöôøng thì:
u 
 Z .H .c 2 u   Z .H .c 2 cos  2  . 2 
 2 

Vaäy trong tính toaùn gaà n ñuùn g, coù theå xaù c ñònh coät aùp thöïc teá cuûa bôm ly taâm theo bieå u
thöùc:
.u 2
2
H (3.16)
2g
 - heä soá coä t aùp thöïc teá .

h
Min
3.2.3 – AÛnh höôûng cuûa keát caáu caùnh ñeán coät aùp cuûa bôm ly taâm
Chi
Hình daï ng boá trí keát caáu cuû a caùnh daãn chuû yeáu phuï thuoä c Ho o goùc  1 vaø  2 töùc laø goùc
P. vaø
at T
thuñeán coä t aù p cuûa bôm ly taâm.
vaøo vaø ra cuû a caùnh daãn. Ta xeùt aûnh höôûng cuû a caù c goùcy y
K naø
pham
H Su
a- Aûnh höôûng cuûa goùc  1
uo ng D
© Tr
ight caù nh daãn cuõng laø goùc bieåu thò phöông cuû a vaän toá c töông ñoá i ôû
Goùc vaøo  1 laø goù c r trí
y boá
Cop
loá i vaøo cuû a baùnh coâ ng taù c. Tröôøn g hôïp coù lôïi nhaát veà coä t aùp cuû a bôm thì tam giaù c vaän toá c ôû
loá i vaø o laø tam giaù c vuoân g coù 1 = 90o. Töø hình (3.6), ta thaá y  1 chæ phuï thuoäc vaøo u1 vaø c1, ta
coù :
c1
tg1  (3.17)
u1

u 2 c 2u
Theo phöông trình cô baûn cuû a bôm ly taâm H l  ta thaáy goùc  1 khoâng aûn h
g
höôûng tröïc tieá p ñeán coät aù p cuûa bôm ly taâm. Nhöng neáu  1 khoân g thích hôïp seõ gaây ra va ñaä p
doøng chaûy vôùi caù nh daãn ôû loá i vaøo baùnh coâng taùc aûnh höôûng xaáu ñeán hieäu suaát vaø coä t aùp cuû a
bôm.
Ngöôøi ta thöôøng choïn  1 = 15o  30o .
b- Aûnh höôûng cuûa goùc  2
Lyù thuyeá t vaø thöïc nghieäm chöùng toû raè ng trò soá cuû a  2 coù aûnh höôûng tröïc tieáp ñeán
phöông vaø giaù trò cuû a caùc thaøn h phaà n vaän toá c cuû a doøng chaûy trong maùng daãn, do ñoù coù aûn h
höôûng quyeá t ñònh ñeá n coät aùp toaø n phaàn H vaø caù c coä t aùp thaønh phaàn Ht vaø Hñ cuû a bôm. Vì vaä y
ñoái vôùi baù nh coâng taùc bôm ly taâm , goù c  2 coù yù nghóa ñaë c bieä t quan troïng.
Tuyø theo trò soá cuû a  2, baùnh coâng taùc coù 3 caù ch boá trí caùnh daã n:
  2 < 90o : caùnh daã n cong veà phía sau ( so vôù i u) – goïi laø baù nh coâng taùc coù caùnh daã n ngoaët
sau ( a) – loaï i a thöôøn g gaëp ôû bôm ñeå bôm caùc chaá t loûng nhö nöôùc, daàu,…
  2 = 90o : caùnh daã n höôùng kính ôû loá i ra– goïi laø baùnh coâng taù c coù caùnh daãn höôù ng kính (b).

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 41
http://www.hcmute.edu.vn


  2 > 90o : caù nh daãn cong veà phía tröôùc – goïi laø baù nh coâng taù c coù caù nh daãn ngoaët tröôùc ( c)
– loaïi b,c thöôøng gaëp ôû quaï t vaø maù y neùn ñeå bôm caùc chaá t khí

c2
c2
u2 w2
2
u2 w2
u2
c2 2
u1 u1 u1
2
2
w2



a)  2 < 90o b)  2 = 90o c)  2 > 90o

i nh
Hình 3.8 – Caù c caùch boá trí caùnh daãn hi M
. Ho C
t TP
Ky thua
pham
H Su
uo ng D
© Tr
pyright
Co




Hình 3.9 – Hình daïng caùnh daã n cuûa baùn h coâng taùc
Ngoaøi ra trong thöïc teá, ngöôøi ta coøn cheá taïo hình daïng caùnh daãn cuû a baùnh coâng taùc raá t
ña daïng, hình 3.9 bieåu dieã n moät soá loaï i caùn h daãn coù goù c ra  2 khaù c nhau:
Ñeå hieåu roõ vai troø cuûa  2 ñoái vôùi coä t aù p cuûa bôm ta xeùt 3 baùnh coâng taùc ly taâm coù :
- kích thöôù c nhö nhau
- goùc vaøo  1 nhö nhau
- soá voøn g quay laøm vieäc nhö nhau
- goùc ra  2 khaùc nhau.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 42
http://www.hcmute.edu.vn


Ta khaû o saù t coä t aùp do töøng loaïi baùnh coâng taù c taïo neân vôùi caùc kieå u caùnh daã n noùi treân.
Khi veõ caù c tam giaù c vaän toá c cho kieå u baù nh coâng taùc naø y ta caàn chuù yù :
 Caù c baùnh coâng taùc coù  1, kích thöôù c loá i vaøo, löu löôïng vaø soá voøng quay laøm vieä c nhö
nhau neân coù tam giaù c vaän toá c ôû loá i vaøo nhö nhau.
 Caù c baù nh coâng taù c coù ñöôø ng kính ngoaø i D2 vaø voøng quay laøm vieäc nhö nhau neân
chuùng coù vaän toác voøng u2 baèng nhau.
Ta coù caùc tam giaùc vaän toá c laø:

c1 w1

c1R= c2R
1= 90o 1
u1
h
i Min
Hình 3.10 – Tam giaù c vaän toá c ôû loá i vaø.o o Ch
P H
uat T
y th
c2 c2 pham K c2
w2 H Su w2
uo ng D
© Tr
w2
yright
c2R Cop c2R c2R
2 = 90o 2 > 90o
2 < 90o u2 u2
u2
c2u < u2 c2u = u2 c2u = 2u2
a) b) c)

Hình 3.11 – Tam giaù c vaän toá c ôû loá i ra
u 2 c 2u
Töø phöông trình cô baû n cuû a bôm ly taâm H l  , ta thaáy trong caû 3 tröôøng hôïp coù
g
u2 nhö nhau neân Hl chæ phuï thuoäc vaøo c2u. Ta xeùt söï thay ñoåi cuû a coä t aùp Hl trong caû 3
tröôøng hôïp treân.
* Khi  2 < 90o
Töø tam giaù c vaän toá c bieåu thò treân hình a, ta coù:
c 2 u  u 2  c 2 R cot g 2 (3.18)

Thay vaøo phöông trình cô baûn (3.11) ta ñöôïc:
u 2  u 2 c 2 R cot g 2
2
H l  (3.19)
g

Ta thaá y, khi c 2 u  u 2  c 2 R cot g 2  0 töù c laø :

u2 c2 R
cot g  2  hoaë c 2  arctg
c2 R u2


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 43
http://www.hcmute.edu.vn


thì Hl = 0 nghóa laø bôm laøm vieä c khoân g coù coät aùp .
Vaäy muoán bôm laøm vieä c taïo ñöôï c coä t aù p thì caùnh daãn cuû a baùnh coâ ng taùc phaû i coù
c
 2 >  2min = arctg 2 R . Vaø ta nhaä n thaá y Hl taê ng theo tyû leä thuaän vôùi  2.
u2

* Khi  2 = 90o
Luù c naøy tam giaù c vaä n toá c ôû loá i ra laø tam giaùc vuoâng ñöôï c bieå u thò treân hình b, neân
c 2u  u 2 do ñoù ta coù :

u 2 .c 2 u u 2
H l   2
g g

Thöôøng trong bôm ly taâm trò soá cuû a cR thay ñoåi raá t ít töø loá i vaøo ñeán loá i ra cuû a baùn h
coâng taùc neân ta coù :
c2R = c1R = c1
h
Min
Chi
P. Ho
Khi ñoù coä t aù p ñoäng laø:
uat T
y th
am K
c 2  c1 c 2  c 2 R
2
H l d  2  2 ph
2

2g
g H u
D2gS
ruon
t2 R T u 2 , neân :

Töø hình b, ta coù: crih  2
y2 g
2
c
Cop
u2
H l d  2 (3.20)
2g

Maø coä t aùp tónh laø : H lt  H l  H ld neân ta thu ñöôï c:

u 2 u2 u 2
2
H l t   2  2
g 2 g 2g

H l u 2
Töù c laø : H l d  H l t   2 (3.21)
2 2g

Ta tieá p tuïc taêng  2 leân nöõ a ta thaáy :
* Khi  2 > 90o
Töø hình c, ta coù c2u > u2 . ta khaûo saùt tröôøng hôïp khi c2u = 2u2 , luù c ñoù:
u 2 .c 2 u u 2 2 u 2  2 u 2
H l    2
g g g

Nhö vaäy Hl = Hlñ vaø do ñoù Hlt = 0 töù c laø khoâng coù coät aùp tónh.
Neáu ta tieáp tuï c taêng  2 leân nöõa thì c2u > 2u2 luù c ñoù Hlñ > Hl töù c laø coä t aùp ñoäng lôù n
hôn coät aùp toaøn phaà n hay noù i caùch khaùc coä t aùp tónh coù trò soá aâm.
Trong thöïc teá , bôm khoâ ng theå laøm vieä c ñöôï c vôùi Hlt  0 vì khi ñoù bôm khoâ ng coù khaû
naêng ñaåy chaá t loû ng. Vaäy muoán cho bôm laøm vieä c ñöôïc thì goù c ra  2 cuûa caù nh daãn trong baùn h
coâng taùc khoâ ng ñöôïc lôùn quaù moät giaù trò giôù i haïn naøo ñoù, töù c laø:

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 44
http://www.hcmute.edu.vn


 2   2max
Vaäy ñeå cho bôm laøm vieä c ñöôïc thì trò soá cuûa goùc  2 phaû i thoaû maõn ñieàu kieän :
 2min <  2 <  2max (3.22)
Quan heä giöõ a coä t aù p lyù thuyeá t cuû a bôm vaø trò soá cuûa goùc  2 ñöôï c bieå u thò treân hình 4.8.
Ñöôøng EK chæ söï thay ñoåi cuû a coä t aùp toaø n phaàn theo phöông trình:
u 2  u 2 c 2 R cot g 2
2
H l  (3.23)
g

Ñöôøng EI chæ söï thay ñoåi cuû a coä t aù p tónh theo phöông trình:
2
u 2 c 2 R cot g 2 
2
H l t   (3.24)
2g 2g


Hl H Minh 2
K o Chil = 2u2 /g
P. H
uat T
y th
am K
HS u ph
ruo ng D Hl
T
ht ©
op yrig
C
D
Hl = u 22/g

Hlñ = u22 /2g


Hlt
Hlt = u22 /2g
E I 2
 2 =  2min 90o  2 =  2max

Hình 3.12 - Quan heä giöõ a coä t aù p lyù thuyeá t cuû a bôm vaø trò soá cuûa goùc  2


Qua ñoà thò ta thaáy, goùc  2 caøng lôùn thì coät aù p lyù thuyeá t cuûa bôm caøng lôùn, bôm coù khaû
naêng truyeà n cô naêng cho chaát loû ng caøng nhieàu. Nhöng trong kyõ thuaä t caàn giaûi quyeát sao cho
cô naêng maø bôm truyeàn cho chaá t loûng laø coù lôï i nhaát, nghóa laø coù hieäu quaû cao nhaát vaø ñaù p
öùng ñöôïc caùc yeâu caàu laøm vieä c khaù c nhau veà coä t aùp ñoäng vaø coä t aùp tónh. Tuyø khaû naêng laøm
vieä c khaù c nhau cuû a bôm maø choïn  2 thích hôïp.
Bôm ly taâm laøm vieä c trong phaïm vi:
Hlt = ( 0,7  0,8 )Hl
Hlñ = ( 0,2  0,3 )Hl
Töù c laø öùng vôùi  2 = 15o  30o.

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 45
http://www.hcmute.edu.vn


Trong tröôø ng hôï p ñaëc bieä t  2 = 50o.
3.2.4- Löu löôïng vaø hieäu suaát löu löôïng

Q

Q

A
Ql


B



Hình 3.13 – Löu löôïng chaá t loûng trong baù nh coâng taùc
h
Min
Löu löôïng chaá t loû ng chaûy qua baùnh coâng taùc cuû a maùy thuyûHlöïChi nh daãn noùi chung vaø
P. o
c caù
uat T
y th
bôm ly taâm noù i rieâ ng ñöôïc xaù c ñònh theo coâng thöùc:
am K
u ph
DH S
Q l  c R ..D.b (3.25)
uo ng
© Tr
ig t
b – chieà u roäng maù nghdaã n öùng vôùi ñöôøng kính D cuû a baù nh coâ ng taùc (thöôøng laø taï i loá i
yr
ra) Cop

D - ñöôø ng kính D cuû a baù nh coâng taùc
cR – hình chieáu vaän toá c tuyeät ñoái leân phöông vuoâng goùc vôùi u.
Löu löôïng qua baùnh coâ ng taùc xem nhö löu löôïng lyù thuyeá t Ql cuû a bôm. Löu löôïng thöïc
teá Q qua oáng ñaåy nhoû hôn Ql vì khoâ ng phaû i taát caû chaát loû ng sau khi ra khoûi baù nh coâng taù c ñeàu
ñi vaøo oáng ñaå y maø coù moä t phaàn nhoû Q chaûy trôû veà loá i vaøo baù nh coâng taù c hoaë c roø ræ ra ngoaøi
qua caùc khe hôû cuûa caùc boä phaän loù t kín “A” vaø “B” ñöôï c bieåu thò treân hình veõ (3.13)
Vaäy : Ql = Q + Q
Ñeå ñaùnh giaù toån thaát löu löôïng cuû a bôm ngöôø i ta duøng hieäu suaá t löu löôïng Q :
Q Q
Q   (3.26)
Q l Q  Q

Q < 1 – phuï thuoäc vaø o keát caáu vaø chaá t löôïng laøm vieä c cuû a caùc boä phaän loùt kín.
Thöôøng ñoái vôùi bôm ly taâm :
Q = 0,95  0,98
Bôm coù löu löôïng caøng lôùn thì Q caøng cao.
3.2.5- Ñöôøng ñaëc tính cuûa bôm ly taâm
Caù c thoâng soá cuû a bôm nhö H, Q, N,  thay ñoåi theo caùc cheá ñoä laøm vieä c cuûa bôm vôùi
soá voøn g quay n khoâng ñoåi hoaë c thay ñoåi.


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 46
http://www.hcmute.edu.vn


Caù c quan heä H = f(Q), N = f(Q),  = f(Q) bieåu thò ñaëc tính laøm vieä c cuû a bôm. Ñöôïc
bieåu dieãn döôù i daïng giaû i tích goïi laø phöông trình ñaë c tính. Bieåu dieã n döôù i daï ng ñoà thò goïi laø
ñöôøng ñaëc tính cuû a bôm.
Caù c ñöôøng ñaë c tính öùng vôùi soá voøng quay laøm vieäc khoân g ñoåi ( n = const ) goïi laø
ñöôøng ñaëc tính laøm vieäc, öùng vôù i nhieàu soá voøng quay (n = var) goïi laø ñöôøng ñaëc tính toång hôïp.
Trong 3 ñöôøng ñaëc tính neâu treân, quan troïng hôn caû laø ñöôøn g ñaë c tính coä t aùp H = f(Q),
noù cho ta bieá t khaû naên g laøm vieä c cuû a bôm neân goï i laø ñöôøng ñaëc tính cô baûn.
Töø ñöôøng H = f(Q) ta coù theå suy ra N = f(Q) vaø  = f(Q).
a- Ñöôøng ñaëc tính lyù thuyeát
Töø phöông trình cô baûn ta coù theå xaây döïn g ñöôø ng ñaëc tính lyù thuyeá t cuû a bôm ly taâm.
u 2 c 2u
Theo coâng thöùc (3.11): H l 
g
h
Min
Chi
Töø tam giaù c vaän toá c ôû loá i ra:
P. Ho
uat T
c2 w2 m Ky th
a
S u ph
g DH
T ruon c2R
ht ©
op yrig
C 2 2 < 90o

c2u u2

Hình 3.14 – Tam giaù c vaän toá c ôû loá i ra
Ta coù: c 2 u  u 2  c 2 R cot g 2

Ql
Maët khaù c, töø coâng thöùc löu löôïng lyù thuyeá t (4.16) ta ruù t ra ñöôïc: c R 
D 2 b 2

Thay caùc bieåu thöùc treân vaøo coâ ng thöùc coät aùp lyù thuyeá t, ta thu ñöôï c:
u 2  u 2 c 2 R cot g 2 u 2 u 2 . cot g  2
2
H l   2  .Q l
g g D 2 .b 2 .g.n

Ñoái vôùi moä t bôm cho tröôù c thì u2 , b2, D2 laø nhöõn g ñaï i löôïng khoân g ñoåi neân phöông
trình ñöôûng ñaë c tính cô baûn lyù thuyeát coù daïng:
H l  a  b. cot g  2 .Q l (3.27)

a, b – laø nhöõng haèng soá döông.
Ñöôøng bieåu dieãn phöông trình naø y goïi laø ñöôøng ñaëc tính cô baûn lyù thuyeát. Ñoù laø moä t
ñöôøng khoân g ñi qua goác toaï ñoä, heä soá goùc cuû a noù tuyø thuoä c vaø o trò soá goù c ra cuû a caùnh daã n  2.
Trong tröôøng hôïp toång quaùt ñoái vôùi maù y thuyû löïc, ta coù 3 daïng ñöôøn g ñaë c tính lyù thuyeá t theå
hieän treân hình veõ.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 47
http://www.hcmute.edu.vn



H
 2 > 90o B




A  2 = 90o
C
A/
 2 < 90o ( Z  )
A//
D
A/// D/ /
u22/g D1
H
Q
D/// D//
Qkteá Ql
h
hi Min
Ho C
TP.
huat
Hình 3.15 – Ñöôøng ñaë c tính lyù thuyeá t vaø ñöôøng ñaë c tính tính toaùn
Ky t
 Neáu  2 < 90o thì cotg  2 > 0, ta coù ñöôøn g ham
u p AD
DH S
ong
Neáu  2 = 90o thì cotg t © Truta coù ñöôøn g AC
 2 = 0,

o Copy
righ
 Neáu  2 > 90 thì cotg  2 < 0, ta coù ñöôøn g AB
Ñoái vôùi bôm ly taâm, ta coù  2 < 90o do ñoù ñöôøn g ñaë c tính cuû a bôm ly taâm laø ñöôøn g
nghòch bieán baäc nhaá t AD. Ñaâ y laø ñöôøng ñaë c tính cô baûn lyù thuyeát cuûa bôm ly taâm khi chöa keå
tôù i soá caùnh daãn höõu haïn vaø toån thaá t.
 Neáu keå tôù i soá caùn h daãn höõ u haï n, ñöôøng ñaë c tính trôû thaønh ñöôøng A/D/, bieåu dieãn:
Hl = Z.Hl
Trong ñoù Z < 1 - laø heä soá keå tôù i soá caùnh daã n höõu haïn .
 Neáu keå tôù i toån thaá t löu löôïng Q, ñöôøng ñaë c tính trôû thaønh ñöôøng A/D1/
 Neáu keå tôùi caùc loaï i toån thaá t thuyû löï c cuû a doøng chaát loû ng qua baùn h coâng taùc, ta bieát caùc
loaïi toån thaát thuyû löï c naøy ñeàu tyû leä vôùi bình phöông cuû a vaän toá c, töù c cuõng laø bình
phöông cuû a löu löôïng thì ñöôøng ñaë c tính trôû thaønh ñöôøng cong baäc hai A// D// :
- Khi Q = Qkteá (öùng vôù i löu löôïng thích hôïp nhaát) thì hw coù giaù trò nhoû nhaát (hw  0 ) :
H = 1.
- Khi Q > Qkteá hay Q < Qkteá thì toån thaá t hw ñeàu taêng.
 Neáu keå tôù i toån thaá t cô khí thì ñöôø ng ñaë c tính dòch veà phía traùi vaø thaáp hôn A// D// moät
chuùt, ñoù laø ñöôøng A///D/// - Ñaây chính laø ñöôøng ñaë c tính cô baûn tính toaùn cuû a bôm ly
taâm .
b- Ñöôøng ñaëc tính thöïc nghieäm


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 48
http://www.hcmute.edu.vn


Vieä c xaây döïng ñöôøng ñaëc tính tính toaùn raát phöùc taïp khoù khaên, bôûi vaäy trong kyõ thuaä t
thöôø ng xaâ y döïng caùc ñöôøng ñaëc tính baèn g caùc soá lieäu ño ñöôï c khi khaûo nghieäm treân caù c maùy
cuï theå – ñoù laø ñöôøng ñaë c tính thöïc nghieäm.
Sô ñoà heä thoáng thí nghieäm bôm ly taâm bieåu thò treân hình (3.16).



5 1- Beå huù t
2, 4- Khoaù
4
3- Bôm
A
C 5- Löu löôïng keá
2 C- Chaân khoâng keá
3 A- Aùp keá


1 h
Min
Chi
P. Ho
uat T ly taâm
y th
Hình 3.16 - Sô ñoà heä thoáng thí nghieäm bôm
am K
u ph
DH S
uong
© cr
Muoán xaây döïng ñöôï c tcaùT ñöôøn g ñaë c tính thöïc nghieäm cuû a bôm ly taâm thì phaû i cho
h
yrig
Cop
bôm laøm vieä c trong moät heä thoáng thí nghieäm nhö hình veõ.
Trình töï tieán haø nh thí nghieäm ñeå xaây döï ng ñöôøng ñaëc tính goàm caù c böôùc sau:
1. Môû khoaù 2 ôû oán g huù t vaø cho bôm laùm vieá c cho ñeán khi soá voøng quay cuûa truïc bôm ñaït
tôù i trò soá yeâu caàu , trong khi ñoù khoaù 4 ôû oáng ñaå y vaã n ñoùng ( Q = 0 ). Töø caùc trò soá ño
ñöôïc luùc naøy ôû aùp keá A vaø chaân khoâng keá C, ta suy ra coä t aùp H cuûa bôm ôû cheá ñoä
“khoâng taûi”
2. Môû daàn khoaù 4 ôû oá ng ñaåy ñeå taêng löu löôïng cuû a bôm cho ñeán khi ñaï t tôùi trò soá cöï c
ñaï i. Trong quaù trình thay ñoåi löu löôïng, soá voøng quay laøm vieä c khoâ ng ñoåi. Taïi moã i vò
trí môû cuû a khoaù 4, ta ño ñöôïc caù c soá lieä u thí nghieäm cuû a bôm vaø ñoäng cô ñieän ñeå tính
ra löu löôïng Q, coät aùp H vaø coâng suaát cuû a ñoäng cô ñieän Nñc.
Taïi moã i ñieåm laøm vieä c ta tính ñöôïc coâng suaá t thuyû löï c cuûa bôm. So saùnh coâng suaá t
thuyû löï c vaø coâng suaá t ño ñöôï c treân truïc cuû a bôm ta suy ra ñöôï c hieäu suaá t cuûa bôm.
Nhö vaäy , töø caùc soá lieäu thí nghieäm, ta coù theå xaây döïng ñöôï c caùc ñöôø ng ñaë c tính thöï c
nghieäm cuûa bôm ly taâm H-Q, N-Q, -Q. Caù c ñöôøng ñaë c tính thöïc nghieäm cuû a bôm veà hình
daïng noùi chung cuõ ng gioáng nhö ñöôøng ñaë c tính tính toaùn, nhöng khoâng truøng nhau ( do coù moä t
soá loaï i toån thaá t maø trong khi tính toaùn ta khoâng ñaùnh giaù heát ñöôï c).
Ñoái vôùi bôm ly taâm , ngoaøi 3 ñöôøng ñaë c tính treân coø n coù theâm ñöôøng bieåu dieãn quan
heä coä t aùp chaân khoâng cho pheùp vôùi löu löôïng [HCK] = f(Q).
Ñöôøng ñaë c tính thöïc nghieäm coù daïng nhö sau:




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 49
http://www.hcmute.edu.vn




Hình 3.17 - Ñöôøng ñaë c tính thöïc nghieäm
Coâng duï ng cuûa ñöôøn g ñaëc tính laøm vieä c cuûa bôm:
 m vieä h
Qua caù c ñöôøn g ñaë c tính H-Q, -Q, N-Q ta thaáy ñöôïc khu vöïc laøhi Minc coù lôï i nhaát öùn g
C
vôùi hieä u suaá t cao nhaát [ max hoaë c  = (max – 7%)] t TP. Ho
hua
Ky t
 bieá m
Qua hình daïn g cuûa ñöôø ng ñaë c tính ta phat ñöôï c tính naê ng laøm vieä c cuûa bôm ñeå söû
H Su
duïng bôm cho hôïp lyù. ng D
Truo
ht ©
Ñöôøng ñaë c tínho[Hrig] = f(Q) ñeå tính toaù n oáng huùt vaø xaù c ñònh vò trí ñaë t bôm moät caùch

C py CK
hôïp lyù.
c- Ñöôøng ñaëc tính toång hôïp
Moãi ñöôøng ñaë c tính laøm vieä c ñöôïc xaây döïng vôùi moä t soá voøng quay laøm vieä c khoân g
ñoåi cuûa bôm. Neáu thay ñoåi voøng quay laøm vieä c thì ñöôøng ñaëc tính laøm vieäc cuõng thay ñoåi
theo. Ñeå bieá t ñöôïc nhanh choùng caùc thoâng soá Q, H, N,  cuû a bôm thay ñoåi nhö theá naøo khi n
thay ñoå i, ngöôø i ta döïng ñöôøn g ñaëc tính toå ng hôïp.
Ñöôøng ñaë c tính toång hôïp cuûa bôm laø ñöôøng bieå u dieãn caù c quan heä Q-H, N-H vôùi caùc
soá voøng quay laøm vieä c khaùc nhau, treân ñoù caùc ñieåm laøm vieäc cuøng hieäu suaát ñöôïc noái vôùi
nhau thaøn h nhöõ ng ñöôøng cong goïi laø ñöôøng cuøng hieäu suaát.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 50
http://www.hcmute.edu.vn




h
Hình 3.18 - Ñöôøng ñaë c tính toång hôïp cuû a bôm hi Min
C
P. Ho
3.2.6 – ÖÙng duïng ñoàng daïng trong bôm ly taâm thuat T
y
mK
phacuû a bôm thay ñoåi thì caùc thoâng soá laøm vieä c
H Su
Ta bieát raèng, khi soá voøng quay laøm vieä c n
khaù c cuû a bôm cuõng thay ñoåi theo. ruo ng D
©T
i ht
yrggtoû raèng, khi moät bôm ly taâm vôùi soá voøng quay thay ñoåi ít (döôùi
Thöïc nghieämCop n
chöù
50% so vôùi soá voøng quay ñònh möù c) thì hieäu suaá t cuû a bôm thay ñoåi töông ñoái ít, coù theå xem
nhö khoâng ñoåi  = const. Maët khaùc caù c tam giaù c vaän toá c ñeàu tyû leä vôùi soá voøng quay, neân caùc
tam giaù c vaän toá c seõ ñoàng daï ng vôùi nhau. Do ñoù caù c cheá ñoä laøm vieä c khaù c nhau cuû a bôm
trong tröôøn g hôïp naø y xem nhö caù c tröôø ng hôïp töông töï.
Theo lyù thuyeá t veà töông töï, hai cheá ñoä laøm vieä c goïi laø töông töï nhau khi chuùng thoaû
maõn 3 ñieà u kieän töông töï:
Ta xeùt moät maù y moâ hình vaø moä t maùy nguyeân hình, kyù hieä u: chæ soá M - moâ hình,
N - nguyeân hình.
1. Tieâ u chuaån töông töï hình hoï c:
DM bM
       L  const
DN bN

2. Tieâ u chuaån töông töï ñoäng hoïc:
u M cM wM
        v  const
u N cN w N

3. Tieâ u chuaån töông töï ñoäng löï c:
PM FM
       F  const
PN FN




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 51
http://www.hcmute.edu.vn


Ta coù theå vaän duïng caùc quan heä töông töï naøy ñeå tìm moái quan heä giöõa Q, H, N theo soá
voøng quay n.
Goïi HM, QM, NM laø coä t aùp, löu löôïng vaø coâng suaát öùng vôùi soá voøng quay nM;
HN, QN, NN laø coä t aùp, löu löôïng vaø coâng suaá t öùng vôùi soá voøng quay nN.
a - Phöông trình ñoàng daïng löu löôïng
Ta coù phöông trình löu löôïng cuû a bôm ly taâm:
Q  c R ..D.b

Theo keá t caá u cuûa baùn h coâng taùc, b tyû leä vôù i D neân coù theå vieá t:
b = k1 .D
k1 – heä soá tyû leä
CR cuõng tyû leä vôùi vaän toác u, neâ n:
h
Min
 Chi
c R  .u     D  n P. Ho
60 uat T
y th
am K
 - heä soá tyû leä
HS u ph
ng D
Thay vaøo bieåu thöùc cuûa © Tta o c:
Q ru ñöôï
yr ight
Cop  2 .D 3 Q 2
Q    k1  n hay     k1    k
60 D 3  n 60
Khi ta coù töông töï hình hoïc thì k = const, coù töông töï ñoäng hoïc thì  = const, do ñoù :
3
Q Q M  DM  nM
 const hay:   
D3  n Q N  D N  nN
 


DM
=  L - laø tieâ u chuaå n töông töï hình hoï c
DN

QM 3 n
Luù c ñoù ta coù :   L   M (3.28)
QN nN

Khi ta tính cho caùc cheá ñoä laøm vieä c cuû a cuøng moä t bôm thì  L = 1, phöông trình coù
daïng:
Q M nM
 (3.29)
Q N nN

b- Phöông trình ñoàng daïng coät aùp
Theo phöông trình cô baû n cuûa bôm ly taâm ta coù:
2
u c 1 c 1   c
H l  2 2u   u 2  2u    D 2 n 2 2u
2
g g u 2 g  60  u2


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 52
http://www.hcmute.edu.vn


2
H l 1   c
hay: 2 2
   2 u  const
D n g  60  u 2

 u M cM c c c 
vì    const  M  N  const  2 u  const 
 u N cN uM uN u2 
Nhö vaäy ta ñöôïc:
2 2 2
H l M  D M   nM  n 
     2L  M  (3.30)
H l N  D N



n
 N


n
 N


2
H l M  n M 
Khi  L = 1   (3.31)
H l N  n N 
 
c- Phöông trình ñoàng daïng coâng suaát
Ta coù: N = QHl h
Min
Chi
N M  M Q M H lM  M  D M   n M  TP.Ho 5  n M 
5 3 3

Vaäy : t
  hua  M
 L  
  
N N  N Q N H lN  N  D N Kytn N   n  
 am    N  N
ph
H Su
laø n D
Khi vôùi cuøng moä t chaát loû ngruomgvieäc, ta coù :
T
ht ©
yrig
CopM
3
N 5  nM 
 L   n   (3.32)
NN  N
3
NM  n M 
Khi  L = 1 :   (3.33)
N N  nN 
 
Trong thöïc teá, ngoaøi soá voøng quay laøm vieä c thay ñoåi coøn coù theå gaëp tröôøng hôïp troïng
löôïng rieâng  cuû a chaá t loûng thay ñoå i, ñöôø ng kính ngoaø i D cuû a baùn h coâng taù c thay ñoåi. Ñeå ñaù p
öùng yeâu caà u söû duïng, thöôøng khi caàn giaûm coät aùp vaø taê ng löu löôïng so vôùi ñònh möù c, ngöôø i ta
coù theå goït bôùt ñöôøn g kính D ( chæ trong phaïm vi 10%) thì hieäu suaát cuûa bôm coi nhö khoân g
ñoåi. Ta coù theå xem caù c cheá ñoä laøm vieä c cuû a bôm trong tröôø ng hôï p naøy laø caùc cheá ñoä laøm vieä c
töông töï.
Goïi Q1, H1, N1 – laø löu löôïng, coä t aùp vaø coâng suaá t öùng vôùi D’, 1 vaø n1
Q2, H2, N2 – laø löu löôïng, coä t aù p vaø coâ ng suaá t öù ng vôù i D’’, 2 vaø n 2.




Ta coù quan heä töông töï cuû a moä t bôm ly taâm nhö baû ng sau:

Caù c thoâng Khi  thay ñoåi Khi n thay ñoå i Khi D thay ñoå i Khi , n, D thay ñoåi


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 53
http://www.hcmute.edu.vn


soá

3 3
Löu löôïng Q 2  Q1 n2  D' '  n 2  D' ' 
Q2  Q1 Q2    Q1 Q2    Q1
Q n1  D'  n 1  D' 

2 2 2 2
Coät aùp H 1 n   D' '    n2   D' ' 
H2  H1 H2   2  H1 H 2    H1 H2  1     H1
2 n   D'  2 n   D' 
 1  1 

3 3 3 5
Coâng suaá t  n   D' '    n2   D' ' 
N 2  2 N1 N 2   2  N1 N2    N1 N2  2
N 1 n   D'  1

n   D'  N 1
 
 1  1  

3.2.7- Soá voøng quay ñaëc tröng
Ñeå ñaëc tröng cho moä t heä thoáng, ngöôøi ta duøng moä t maùy maãu töôïng tröng ( maùy moâ
hình). Quy ñònh cuû a maùy bôm moâ hình coù caù c thoâng soá sau: h
Min
Chi
HS = 1 m coä t chaá t loûng P. Ho
uat T
y th
QS = 0,075 m 3/s am K
u ph
NS = 0,736 kW ( töông ng DH S maõ löïc)
ruo ñöông 1
igh t©T
S – hieäopyr t coù lôï i nhaá t
C u suaá
nS – soá voøng quay ñaë c tröng, v/ph.
Baá t kyø maùy thuyû löï c naøo ñöôïc cheá taï o ra cuõng phaûi töông töï vôùi maù y moâ hình cuøng heä
thoáng, caùc thoâng soá laøm vieä c cuû a maùy ñoù vaø cuû a maù y moâ hình quan heä vôùi nhau theo luaä t
töông töï, töù c laø:
QS 3 n
  L   S (1)
Q n
2
HS n 
 2L  S  (2)
H  n 
3
NS n 
 5L  S  (3)
N  n 
Keát hôïp coâng thöùc (1) vaø (2), ruùt  L vaø cho baèng nhau, ta thu ñöôï c coâng thöùc:
1
2
3,65.n.Q
nS  3
(3.34)
4
H
n – soá voø ng quay, v/ph
Q – löu löôïng, m3 /s
H – coä t aùp, m
Keát hôïp coâng thöùc (2) vaø (3), ruùt  L töông töï nhö treân, ta thu ñöôï c coâng thöùc:

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 54
http://www.hcmute.edu.vn


1
2
1,167.n.N
nS  5
(3.35)
4
H
N – coâ ng suaá t , kW
Neáu n tính theo maõ löï c, ta coù:
1
2
n.N
nS  5
(3.36)
4
H
Muoán bieá t moä t maùy thuyû löï c caùnh daã n naøo thuoäc heä thoáng cuûa maù y moâ hình naøo ,
ngöôø i ta duøng soá voøng quay ñaë c tröng nS tính theo caùc coâng thöùc treân ñeå phaân bieä t, neân nS
ñöôïc goïi laø soá voøn g quay ñaë c tröng.
D2
Ví duï: nS = 40  80 v/ph – bôm ly taâm tyû toá c chaäm  3,5
Do

nh
 1Chi 1,1i
D2
nS = 140  300 v/ph – bôm ly taâm tyû toá c nhanh ,3  M
D o. Ho
P
h uat T
Ky t
amc D 2  0,8  0,6
u ph
DH S
nS = 600  1800 v/ph – bôm höôùng truï
ng Do
Truo
ht ©
ng rig
3.2.8- Hieän töôïopyxaâm thöïc
C
Aùp suaá t doøng chaá t loûng chaûy qua bôm luoân luoân thay ñoåi vaø khoâng baèng nhau trong
töøng ñieåm rieâng reõ treân maë t caét cuûa doøng chaûy .
Trong nhöõng bôm thoâng thöôøng, aùp suaát nhoû nhaá t laø ôû gaàn loá i vaøo cuûa baù nh coâng taùc
ôû phía loõm cuû a caùn h daãn, töù c laø ôû choã naøo vaän toá c töông ñoái W vaø ñoäng naên g öùng vôùi noù
W2/2 ñaï t ñöôïc giaù trò lôùn nhaát (vuøng A treân hình).


w2


A R2
R1
w1




Hình 3.19 – Vuø ng xaûy ra xaâm thöïc


Neáu ôû vuøng A aùp suaá t baèng hay nhoû hôn aù p suaá t hôi baõo hoaø cuûa chaá t loûng trong bôm,
thì seõ xuaá t hieän hieän töôïng xaâm thöïc. Hieän töôïng naøy seõ lan roäng ra caù c vuøng laân caän cuû a
doøng chaûy.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 55
http://www.hcmute.edu.vn


Hieä n töôïng xaâm thöïc coù haï i khoâng chæ vì noù huyû hoaï i kim loaïi maø coøn vì maùy laøm
vieä c khi coù xaâm thöïc seõ laøm giaûm raát lôù n hieäu suaát.
Bôm laøm vieä c khi coù xaâm thöïc raát oàn, rung maïnh vaø khi cöôøng ñoä xaâm thöïc leân cao
xuaá t hieän söï va ñaäp seõ raá t coù haï i cho bôm.
Bieän phaùp khaéc phuïc:
 Haïn cheá vaän toác chaá t loûng trong doøng chaûy cuû a bôm
 ÖÙng duï ng hình daùn g tieä n lôïi cho doøn g chaûy vaø cho maë t caé t cuû a baùnh coâng taù c
 Söû duïng bôm ôû cheá ñoä gaàn vôùi cheá ñoä ñaõ tính toaùn tröôù c
 Moät bieä n phaù p quan troïng trong vieä c choáng xaâm thöï c cuû a baá t kyø loaï i bôm naø o ñoù laø
caà n coù ñoä cao huùt thích hôïp, maø vôùi ñoä cao huùt naøy khoân g xaûy ra xaâm thöïc goïi laø ñoä
cao huùt cho pheùp (ñaõ ñöôïc tính toaù n ôû phaàn bôm caùn h daã n).
3.2.9 – Kieåm tra bôm
inh
1. Choïn bôm ñuùng yeâu caà u kyõ thuaä t, döïa vaøo ñöôø ng ñaë c tính cuûChi M trong ñoù ñaëc bieä t
a bôm,
P. Ho
chuù yù ñöôøn g ñaëc tính cô baûn (H-Q). uat T
y th
am K ng, ño ñieä n caàn coù ñaày ñuû. Caàn laép
2. Caù c thieá t bò vaø ñoàng hoà ño aù p suaá t,Su ph n khoâ
ño chaâ
g DH ñeå deã daøng khi moà i vaø khôû i ñoäng bôm.
r oá n
van moät chieàu ôû oáng huùt vaø uong ñaåy
h t©T
yr g
3. Tröôùc khi cho bôm ilaøm vieä c phaû i moà i bôm
Cop
4. Tröôùc khi bôm khôûi ñoäng phaûi kieåm tra daàu môõ trong bôm vaø ñoäng cô, caùc moá i gheùp
buloâ ng, heä thoáng ñieän.
5. Khi khôû i ñoäng bôm, cho ñoäng cô quay oå n ñònh roài môù i töø töø môû khoaù ôû oáng ñaåy
(nhöng vôùi bôm aù p suaát thaáp thì ngöôïc laï i, môû khoaù ôû oáng ñaåy roài môùi khôû i ñoäng neáu
khoâng ñoäng cô khoù khôûi ñoäng vaø deã bò quaù taûi).
6. Khi bôm laøm vieä c, caàn theo doõi ñoàng hoà ño, chuù yù nghe tieáng maùy ñeå kòp thôøi phaù t
hieän nhöõn g baát thöôøng ñeå xöû lyù kòp thôøi.
7. Khi chuaån bò taét maùy, laøm thöù töï ñoäng taù c ngöôïc vôùi khi cho maùy chaïy : ñoùng van ôû
oáng ñaåy tröôù c, taét maùy sau.
8. Khi bôm laøm vieäc chaá t loûng khoâng leâ n hoaëc leâ n ít, caàn döøng maùy vaø kieåm tra laïi:
 Caù c van hoaëc khoaù ôû oáng ñaåy vaø oá ng huù t.
 Löôùi chaén raù c coù bò laáp kín hoaëc mieäng oáng huùt khoâng ôû ñuùng ñoä saâu caàn thieát
caù ch maë t thoaùng cuû a beå huùt.
 Baùnh coâ ng taù c quay ngöôï c (bôm ñieän coù theå bò ñaá u daây ngöôïc pha).


3.2.10 – Ñieàu chænh cheá ñoä laøm vieäc cuûa bôm




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 56
http://www.hcmute.edu.vn



H Hl - Q


A
HA


HB - Q


QA Q

Hình 3.20 – Ñieåm laøm vieäc


Ñieåm laøm vieäc cuû a bôm laø giao ñieåm cuû a hai ñöôøn g ñaë c tính cuûa bôm vaø cuû a heä thoáng
h
Min
Chi
trong cuøng moät heä toaï ñoä.
P. Ho
u tT
Quaù trình thay ñoåi ñieåm laøm vieä c cuû a bôm theo moä tayeâu caàu naøo ñoù goïi laø quaù trình
y th
am K
u ph
ñieàu chænh.
DH S
Coù hai phöông phaùp ñieàu chænh:ng
uo
© Tr
right
a- Ñieàu chænhCopy khoaù
baèng

Hl - Q ( B)
H Hl - Q ( A)

HB B
A
HA


HB - Q

QB QA Q

Hình 3.21 - Ñieà u chænh baèng khoaù
Ñieà u chænh baè ng khoaù taïo neân söï thay ñoåi ñöôøng ñaëc tính löôùi baèng caù ch ñieàu chænh
(ñoùng hoaë c môû) khoaù ôû oáng ñaåy ñeå thay ñoåi löu löôïng cuûa heä thoáng (khoâng ñieà u chænh ôû oáng
huùt vì deã gaây ra hieän töôïng xaâm thöïc).
 Khi môû khoaù hoaøn toaøn ta coù ñieåm laøm vieäc A (HA, QA).
 Khi ñoùng bôùt khoaù laïi thì toån thaát khoaù seõ taêng leân ( A  B), löu löôïng cuû a heä
thoáng giaûm, nghóa laø ñöôø ng ñaëc tính löôùi seõ thay ñoåi doác hôn, trong khi ñaë c
tính bôm khoân g ñoå i. Do ñoù ñieåm laøm vieä c töø A chuyeån ñeá n B (HB, QB).
Phöông phaùp naøy ñôn giaûn, thuaän tieän nhöng khoân g kinh teá vì gaây theâm toå n thaá t.


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 57
http://www.hcmute.edu.vn


b- Ñieàu chænh baèng thay ñoåi soá voøng quay cuûa truïc bôm


H Hl - Q

HB B
A
HA
C
HC HB – Q (nB >nA)
HB – Q (nA)
HB – Q (nC < nA)
QC QA QB Q

Hình 3.22 - Ñieà u chænh baèng thay ñoåi soá voøng quay
Noäi dung cuûa phöông phaùp naø y laø thay ñoåi ñöôøng ñaë c tính rieâ ng cuû a bôm baèng caùch
thay ñoå i soá voø ng quay cuû a truïc bôm. h
Min
Chi
Ñieåm laøm vieäc A(HA,QA) öùng vôùi soá voøng quay laøm vieä cHo . Khi taêng soá voøng quay
P. nA
at T
thukhi ñoù ñöôøng ñaë c tính löôùi khoân g
ñeán nB > nA thì ñöôøn g ñaëc tính cuû a bôm seõ khaùc ñi Ky trong
pham
H Su
thay ñoå i, ñieåm laøm vieä c töø A chuyeån ñeán B (HB, QB).
o ng D
Phöông phaù p naøy duøng © Trubôm coù thieá t bò thay ñoåi soá voøng quay. Phöông phaùp naø y
ight
cho
yr
Cop
kinh teá hôn so vôùi phöông phaùp treân. Nhöng ñoái vôùi bôm khoâ ng coù thieá t bò thay ñoåi soá voøng
quay laøm vieä c thì phöông phaùp treân thoâng duïng hôn.
Ñoâi khi ngöôøi ta keá t hôïp caû hai phöông phaùp treân.
c- Khu vöïc ñieàu chænh
Ta thaáy raèng muoán ñieàu chænh bôm thì phaûi thay ñoå i ñöôøng ñaëc tính löôùi hoaë c thay ñoåi
ñöôøng ñaë c tính bôm. Nhöng thöïc teá khoâ ng phaû i coù theå ñieàu chænh ñieåm laøm vieä c veà baát cöù
ñieåm naøo treân ñöôøng ñaë c tính cuûa bôm.

Ñieåm g/haï n
H K/vöïc K/vöïc
Hl - Q
khoâng OÂÑ OÂ Ñ



T


HB - Q

Q

Hình 3.23 - Khu vöï c ñieà u chænh
Ví duï: Treân hình veõ, coù moä t bôm laøm vieäc trong heä thoáng vôùi caùc ñöôøn g ñaë c tính nhö
ñaõ ñöôïc theå hieän, trong ñoù ñöôøng ñaë c tính cuûa bôm coù daïng loài. Ñieåm T laø ñieåm giôù i haïn chia

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 58
http://www.hcmute.edu.vn


ñöôøng ñaë c tính ra laøm hai khu vöïc: beân phaûi ñieåm T laø khu vöïc laøm vieäc oån ñònh, coøn beân
traùi ñieåm T tuyø theo vò trí cuû a ñöôøng ñaë c tính löôùi, bôm coù theå laøm vieä c khoân g oån ñònh goïi laø
khu vöïc laøm vieäc khoâng oån ñònh cuûa bôm.
Thöïc nghieäm chöùng toû raè ng:
 Khoâng theå ñieàu chænh bôm trong khu vöïc khoân g oån ñònh.
 Khi khôû i ñoäng bôm, caàn haï thaáp Hlöôùi ñeå ñieåm laøm vieä c cuûa bôm khoâng rôi vaøo
khu vöïc khoâng oå n ñònh.
Ñoái vôùi caùc bôm quan troïng nhö bôm cao aù p caáp nöôùc cho noài hôi (nhaø maùy nhieä t
ñieän), yeâu caàu veà ñöôøng ñaë c tính cuûa bôm laø khoâng coù vuøng laøm vieä c khoâng oån ñònh, töù c laø
ñöôøng ñaëc tính coù daïng doác ñöùng hoaë c thoaû i.
Vò trí cuû a ñieåm giôù i haïn T phuï thuoäc vaøo goùc  2. Goùc  2 caøng nhoû thì khu vöïc laøm
vieä c khoâng oå n ñònh caøng nhoû.
3.2.11 - Gheùp bôm ly taâm h
Min
Coù hai caùch gheùp bôm: gheù p song song vaø gheùp noá i tieápP. Ho. Chi
tT
thua
a- Gheùp song song: (khi heä thoáng coù yeâu m Kylöu löôïng lôùn hôn löu löôïng cuû a moä t
ha caàu
Su p
bôm) g DH
T ruon
h ©
Ñieà u kieän ñeå caùc bômtgheùp coù theå laøm vieä c ñöôï c laø:
yrig
Cop
 Caù c bôm phaû i laøm vieäc vôùi cuøng coä t aù p: H1 = H2 = … = Hi
 Ñeå xaù c ñònh löu löôïng cuû a bôm gheùp song song laøm vieä c trong moät heä thoáng, ta caà n
xaây döïng ñöôø ng ñaëc tính chung cuû a caùc bôm gheùp (H-QC) vaø bieá t ñöôøn g ñaë c tính löôù i
(Hlöôùi-Q).
Ñöôøng ñaë c tính chung cuû a caùc bôm gheù p song song (H-QC) trong heä thoáng ñöôïc xaâ y
döïng baèn g caùch coäng caù c löu löôïng vôùi cuøng moä t coä t aùp (coäng caùc hoaønh ñoä treân cuøng tung
ñoä).
Ví duï: Khaù o saù t hai bôm coù ñöôøng ñaëc tính khaù c nhau: (H1 -Q) vaø (H2-Q) gheùp song
song, ta thaá y vôùi moï i coä t aùp H > HB trong heä thoáng chæ coù bôm 2 laøm vieä c. Khi H = HB caû hai
bôm ñeàu cuøng laøm vieä c nhöng löu löôïng cuûa heä thoáng chæ baèn g löu löôïng cuû a bôm 2 öùng vôùi
ñieåm B (QB = Q2 ) (hình 3.24)
Ñieåm C laø ñieåm laøm vieä c cuû a caùc bôm gheùp trong heä thoáng. Khi ñoù bôm 1 laøm vieä c
vôùi Q , bôm 2 laøm vieä c vôùi Q C . Vaäy : Toång löu löôïng cuû a hai bôm gheùp song song trong heä
C
1 2

thoáng nhoû hôn toång löu löôïng cuû a hai bôm ñoù khi laøm vieäc rieâng reõ cuõ ng trong heä thoáng ñoù.
Q C  Q1  Q C  Q1  Q 2
C
2


(vì heä thoáng laøm vieä c vôùi nhieàu bôm gheùp song song coù coät aùp lôù n hôn do löu löôïng trong heä
thoáng taêng leân so vôù i khi töøng bôm rieân g reõ laøm vieäc trong heä thoáng).




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 59
http://www.hcmute.edu.vn



H
Q2C
Q1C
Hl-Q
B
C
1 2
QB = Q2 HC -Q
2
1
HB
Q1 HB1-Q HB2-Q
Q2
QC < Q1+Q2

Q
Hình 3.24 - Gheùp song song
h
Min
Chi
Nhaän xeùt:
P. Ho
 Ñieà u chænh heä thoáng coù caùc bôm gheùp song song thuat T i phöùc taï p khi caùc bôm gheù p
töông ñoá
y
coù ñöôøng ñaë c tính khaù c nhau nhieàu  pham K caàn gheù p caù c bôm coù ñöôøn g ñaëc tính
Do vaäy
H Su
gaàn gioá ng nhau.
ruo ng D
t©T
ighcoù hieäu quaû lôùn khi ñöôøng ñaëc tính cuû a chuùng thoaûi (coù ñoä doác
 Gheùp bôm song psong yr
Co
nhoû) vaø ñöôøng ñaë c tính cuûa löôùi khoâ ng doác laém  Ta caàn öù ng duïng gheùp song song
trong caù c heä thoáng bôm caàn coù coä t aùp thay ñoå i ít khi löu löôïng thay ñoåi nhieàu.
 Soá löôïng bôm gheùp song song ñeå taêng löu löôïng coù giôùi haïn nhaá t ñònh, ñöôï c xaù c ñònh
bôûi ñöôøng ñaë c tính chung vaø ñöôøng ñaëc tính löôùi.
b- Gheùp noái tieáp: (khi heä thoáng coù yeâu caàu coä t aù p lôùn hôn coät aùp cuû a moä t bôm)

H
Hlöôùi - Q



2
A
1

2
HC - Q
1 HC = H1C + H2C
HB2 - Q
H2C
H1C
HB1 - Q
QC Q

Hình 3.25 – Gheùp noá i tieáp




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 60
http://www.hcmute.edu.vn


Ñieà u kieän gheùp noái tieáp:
 Caù c bôm gheùp phaû i laøm vieäc vôùi löu löôïng nhö nhau: Q 1  Q 2      Q i

 Coät aùp laøm vieäc khi Q = const:
HC  H1  H 2      Hi

 Ñöôøng ñaë c tính chung cuû a caùc bôm gheùp (HC - Q) ñöôïc xaây döïng baèng caù ch coäng caùc
coä t aù p cuûa rieâng töøng bôm vôùi cuøng moä t löu löôïng (coäng caùc tung ñoä treân cuøng moä t
hoaøn h ñoä)
Khaû o saù t hai bôm 1, 2 coù ñöôøng ñaë c tính khaù c nhau gheùp noái tieá p laøm vieä c trong moä t
heä thoáng.
Ñieåm A (giao ñieåm cuû a ñöôøng ñaë c tính chung vaø ñöôøng ñaë c tính löôùi) laø ñieåm laøm
vieä c cuû a caùc bôm gheùp trong heä thoáng, xaù c ñònh löu löôïng Q vaø coät aùp H cuûa hai bôm gheù p.
Khi gheùp noá i tieáp neâ n choïn bôm vaø heä thoáng coù ñöôøng ñaë c tính doá c nhieàu môù i coù hieä u
nh
quaû cao, vì khi thay ñoåi löu löôïng ít ñaõ taê ng ñöôïc coä t aùp theo yeâu caàuChi Mi
.
P. Ho
h at T
ucaàn chuù yù laø bôm 2 phaû i laøm vieä c
Ky t
Chuù yù: Khi gheùp hai bôm 1 vaø 2 noái tieáp lieàn nhau
vôùi aùp suaá t cao hôn bôm 1, vì vaä y neáu khoânu ph söù
g ñuûam c beàn bôm seõ bò hoûng. Do ñoù phaûi choïn
treân ñöôøn g oáng ñaå y cuûa bôm 1 ñieåongnaø
m Do S aùp suaát khoâng gaâ y nguy hieåm cho bôm 2 ñeå
H coù
ru
h t©T
yrig
gheùp.
Cop
3.2.12 – Löïc doïc truïc trong bôm ly taâm – caùch khaéc phuïc löïc doïc truïc
Khi bôm laøm vieäc, baù nh coâng taùc cuû a bôm chòu taùc duïng cuû a caùc aùp löï c theo höôùn g
truïc. Ta seõ khaûo saù t caù c löï c naøy.


p2
p2 p2
F E


B M
D
T
C
R2 p1 A R1
N
K
P1 PII
r A



Hình 3.26 - Löï c doïc truïc trong bôm ly taâm
Khi bôm laøm vieä c, chaá t loûng ôû boïng huùt A chuyeån ñoäng theo phöông song song vôùi
truïc vaø o baùn h coâng taù c döôù i aùp suaát khaù nhoû p1. Sau khi vaøo baùnh coâng taù c, doøng chaá t loûng
ngoaë t 90o vaø trôû thaønh thaú ng goùc vôù i truïc. AÙp suaá t chaát loûng taêng daàn ñeán trò soá p2 ôû loái ra, p1
> p1  Ptr >> Pph. Do ñoù aùp löï c doïc truïc coù xu höôùn g ñaåy baùn h coâng taùc veà
phía ngöôïc vôùi höôùng chuyeån ñoä ng cuûa chaá t loûng vaø o baù nh coâng taùc.

PI  Ptr  Pph  .p 2  p1 . R 1  r 2
2

Hoaë c: 
PI  ..H t . R 1  r 2
2

Trong thöï c teá , do söï quay cuû a chaá t loûng theo caùc ñóa cuûa baùnh coâng taùc trong caù c khe
hôû B vaø C neân aùp suaát trong caùc khe giaûm daàn töø ngoaøi vaøo trong (töø R2  R1) theo caùc
h
ñöôøng parabol. Min
Chi
. Ho
Ngoaøi PI ra, coøn coù löï c höôù ng truïc PII taùc duïng leân baùnh P ng taù c theo höôù ng cuû a doøng
uat Tcoâ
th
chaûy (ngöôï c vôùi PI), PII xuaá t hieä n do chaá t loûngham Ky i phöông chuyeå n ñoäng ôû loá i vaøo cuû a
thay ñoå
up
DH S
baùnh coâ ng taù c (töø höôùng truïc sang höôùng kính), coù theå tính theo ñònh luaä t ñoäng löôïng:
g
ruon
igh t © T .Q l
oII yr
CPp  m.C o  g  C o

 .Q l
m – khoái löôïng chaát loû ng chuyeån ñoä ng qua baùnh coâ ng taù c, m 
g

Co – vaä n toác chaá t loûng ôû boïng huùt cuû a baùnh coâ ng taù c.
Vaäy aùp löï c toång coä ng aùp duïn g treân moät baùn h coâ ng taù c cuû a bôm laø:
P  PI  PII

Ñoái vôùi bôm nhieàu caáp coù soá baùnh coâ ng taù c laø i thì toång aùp löï c höôùng truïc laø:
A = iP
* Neáu roto cuûa bôm boá trí thaú ng ñöùng (bôm truïc ñöùng) thì coâng thöù c tính toång aùp löï c
höôùng truïc A ôû treân caàn boå sung theâm thaøn h phaàn troïng löôïng cuûa roto G:
A  i.P  G
Daáu  tuyø thuoä c vaøo söï boá trí mieäng vaøo vaø ra cuû a bôm, gaây neân caù c aùp löï c höôùn g
truïc cuøng hay ngöôïc chieàu vôùi troïng löôïng G cuûa roto.
Taùc haïi cuûa löïc höôùng truïc
Löï c höôù ng truï c trong bôm laøm moøn caùc oå chaén taïo neân söï sai leäch caùc khe hôû trong
bôm vaø laøm cho roto coï vaøo thaân bôm khi laøm vieä c gaây aûnh höôû ng xaáu ñeán hieäu suaá t vaø laøm
hoûng bôm.
Caùch khaéc phuïc

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 62
http://www.hcmute.edu.vn


1. Ñoá i vôùi bôm coù moät baù nh coâng taùc:
 Duøng baùnh coâng taù c coù hai mieäng huùt.




Hình 3.27 – Baùnh coâng taùc hai mieä ng huù t
h
 Caáu taïo vaønh loù t kín thöù hai chia khe hôû giöõ a thaân bôm vaø ñóa hi Min a baù nh coâng taùc
C sau cuû
o
suaát H
thaønh hai phaàn. Phaà n treân thoâng vôùi boïng ñaåy coù aù pat TP. p  p 2 , phaàn döôù i thoâng vôùi
th u
boïng huùt baèng caù c loã khoan treân ñóa sau ham Ky ng taùc. Nhöôïc ñieåm cuû a phöông phaù p
baùnh coâ
p
naøy laø laøm giaûm hieäu suaát löu löôïnH SuQ .
g Dg 
ruon
h t©T
yrig
Cop




Hình 3.28 - Caáu taïo vaønh loù t kín thöù hai giöõ a thaân bôm vaø ñóa sau
2. Ñoá i vôùi bôm coù nhieàu baùn h coâng taùc:
 Boá trí baùn h coâng taùc thaønh caùc caëp ñoái xöùng nhau.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 63
http://www.hcmute.edu.vn


Hình 3.29 - Boá trí baùn h coâng taù c thaønh caùc caëp ñoái xöùng
 Duøng piston caâ n baèng.
 Duøng ñóa caâ n baè ng.




Hình 3.30 – Ñóa caân baèn g
h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
HS u ph
uo ng D
© Tr
ight
C opyr




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 64
http://www.hcmute.edu.vn




Choïn bôm theo ñieàu kieä n cho tröôùc




h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
HS u ph
uo ng D
© Tr
ight
C opyr




Hình 3.31 – Choï n bôm theo löu löôïng vaø coä t aùp cho tröôùc




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 65
http://www.hcmute.edu.vn


3.3- BÔM HÖÔÙNG TRUÏC

3.2.1- Caáu taïo vaø phaïm vi söû duïn g
a- Phaïm vi söû duïng
Bôm höôùng truï c coù phaïm vi söû duïng raát roäng raõ i khi caàn löu löôïng lôù n vaø coät aùp thaáp ,
cuï theå:
 Löu löôïng : Q = 0,1  25 m3/s
 Coät aùp : H = 4  10 mH20
Ñaë c bieä t coù khi H = 22 m.
b- Caáu taïo vaø nguyeân lyù




h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
HS u ph
uo ng D
© Tr
ight
C opyr




Hình 3.32 - Sô ñoà keát caáu bôm höôùn g truï c
Sô ñoà keát caáu bôm höôùng truï c
1.Boä phaän daãn höôùn g vaøo 2.Thaâ n bôm
3.Baù nh coâng taùc 4.Möùc chaá t loûng 5.Truï c bôm
Keát caáu cuûa bôm höôùng truïc ñôn giaûn vaø chaé c chaé n. Noù goàm coù phaàn ñoäng vaø phaà n
tónh.
Phaà n quay (phaà n ñoä ng) goàm baù nh coâng taùc gaén lieàn vôùi truïc. Baùnh coâng taùc hình khoái
truï coù gaén caùc caùnh daãn maë t cong phaân boá ñeàu xung quanh. Thöôøng soá caùnh daã n cuûa baùn h
coâng taùc töø 3  6 caùnh. Phaàn ñöùng yeân (phaàn tónh) laø voû bôm coù daï ng hình truï roãng, phía



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 66
http://www.hcmute.edu.vn


trong coù caù c caùnh daãn höôù ng vaø boä phaän ñôõ truï c. Phía treân boä phaän daãn höôù ng thaân bôm uoán
cong ñeå tieän boá trí caùc boä phaän daãn ñoäng truïc bôm.
Truïc cuûa bôm höôùn g truïc thöôøng ñöôï c noái tröïc tieá p vôùi ñoäng cô ñieän. Khi bôm laøm
vieä c, baùnh coâng taùc quay trong moâ i tröôøn g chaá t loû ng vaø do coù caùc caùnh daãn maë t cong daïn g
coâng xoâ n (cong theo khoâng gian 3 chieàu) neân chaá t loûng ñöôï c huùt vaøo bôm vaø di chuyeån theo
phöông song song vôù i truïc vôùi löu löôïng lôùn.
3.3.2- Phöông trình laøm vieäc
Töông töï nhö bôm ly taâm , ta coù theå veõ tam giac vaä n toá c ôû loái vaøo vaø loái ra cuû a baùn h
coâng taùc bôm höôùng truïc theo hình veõ döôù i ñaây. Trong ñoù u2 = u1 = u; c1R = c2R


w1 c2 w2

c1 = c1R c2R
h
Min
1 Chi
P. Ho
2
2
uat T
1
c2u K y th
ham
Su 1p= u 2 = u
DH u
g
ruon
h t©T
yrig
Cop Hình 3.33 - Tam giaù c vaän toá c
Ta bieá t phöông trình cô baû n ñoá i vôùi bôm caùnh daãn noùi chung laø:
u 2 c 2 u  u 1c1u
H l  (3.37)
g

Aùp duïng cho bôm höôùng truïc, ta coù :
u1 = u 2 = u
c1u = 0 (vì ôû loái vaøo baù nh coâng taùc, doøng chaá t loûng chöa coù chuyeån ñoäng quay)
Vaäy phöông trình cô baûn vieá t cho bôm höôùng truïc laø :
u.c 2 u
H l  (3.38)
g

w1  w 2 c 2  c1
2
2
2
Hoaë c: H l   2 (3.39)
2g 2g

Hai phöông trình (3.37) vaø (3.38) laø caùc phöông trình cô baûn cuû a bôm höôùng truï c. Vaä y
coä t aùp cuû a bôm höôùng truïc taïo neân do söï cheânh leäch veà trò soá cuûa caùc thaønh phaàn vaän toá c
töông ñoái vaø tuyeä t ñoái ôû loá i ra vaø loá i vaøo cuû a baùnh coâng taùc.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 67
http://www.hcmute.edu.vn


So saùnh phöông trình laøm vieä c cuûa bôm ly taâm vaø bôm höôùng truïc, ta thaá y coä t aùp cuû a
u 2  u1
2
bôm höôù ng truïc khoâng coù thaø nh phaàn löïc ly taâm 2 tham döï, maø thaønh phaàn naøy ñoái
2g
vôùi bôm ly taâm raá t quan troïng vì laø thaønh phaàn chuû yeáu ñeå taïo neân coät aùp cuû a bôm.
Coät aùp thöïc teá cuû a bôm höôùng truïc:
1 u2
H  (3.40)
K 2 2g
H

2
K H  0,0244 .n S 3 - heä soá coä t aùp thöïc teá

nS – soá voøng quay ñaë c tröng, v/ph.
3.3.3- Hình daïng caùnh
Do tính chaá t ñaõ neâu ôû treân maø bôm höôùng truï c coù nhöõn g ñaëc ñieåm sau:
 Coät aùp cuû a bôm höôùng truïc khoâng theå lôùn baèng coä t aùp cuû a bôm ly Minh
taâm.
hi
. Ho C
 Coät aù p tónh cuûa bôm höôùng truïc chæ do ñoä môû roäng at TP ng daãn cuû a baù nh coâ ng taùc
caùc maù
Ky thu
pham
taï o neân (w1 > w2).
H Su
w1  ru2 ng D
2
w2o
H l t  t © T (3.41)
yr igh 2 g
Cop
Do vaäy caùc maùng daãn cuû a baù nh coâng taù c phaû i coù ñoä môû roäng thích ñaùn g ñeå taï o
neân coä t aùp tónh caàn thieá t cho bôm (w1 >> w2). Ñieàu naø y gaây neân caùc toån thaá t phuï
theâm, vì löïc quaùn tính cuûa doøng chaûy qua maùng daãn coù vaän toác thay ñoåi lôù n. Ñeå giaûm
toån thaá t phuï theâm naø y, caùc maùng daã n cuû a bôm höôùng truï c caàn ñöôï c gia coâ ng chính
xaù c vaø coù ñoä nhaün beà maë t cao ( 5  7).
 Töø (3.38) ta thaáy, muoán doøng chaá t loûng qua baùnh coâng taù c cuûa bôm höôùng truï c ñöôï c
caâ n baèng oån ñònh thì caùnh daã n phaûi coù keát caá u sao cho coä t aùp cuû a moãi doøng nguyeân toá
chaát loû ng ñöôïc taïo neân bôû i caù nh daãn ôû moïi vò trí phaû i nhö nhau, nghóa laø:
u.c 2 u
H l   const vôùi moï i baùn kính R (3.42)
g

Muoán vaä y, u.c 2 u  const (3.43)

Töù c laø , neáu u taêng daà n töø trong ra ngoaøi thì c2u cuõ ng phaû i giaûm daà n töø trong ra ngoaøi
theo höôùn g kính cuû a baùnh coâng taù c.
Töø tam giaù c vaän toá c:
c 2 u  u  c R cot g 2

u  c R cot g 1

Suy ra c 2 u  c R cot g 1  cot g 2  (3.44)

Thay (3.44) vaøo (3.38) ta coù:

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 68
http://www.hcmute.edu.vn


u
H l   c R cot g 1  cot g 2  (3.45)
g
.n.c R
Hoaë c H l   R cot g 1  cot g 2  (3.46)
30g
.n.c R
Trong ñoù  const ( ñoái vôùi moä t bôm nhaá t ñònh n = const, cR = const )
30g

Töø bieå u thöùc (3.46) ta thaáy :
1. Baùnh coâng taùc cuû a bôm höôùng truïc chæ taï o ñöôï c coä t aù p khi caùnh daãn coù caù c goùc ra
lôùn hôn goùc vaø o (  2 >  1) töùc laø maët caùnh daãn khoâng theå laø maët phaún g maø laø maë t
cong. Trò soá cuû a  1 vaø  2 caøng khaùc nhau nhieà u thì ñoä cong cuû a caù nh daãn caø ng lôùn.
2. Neáu hai bôm laøm vieä c coù coä t aù p nhö nhau, bôm naøo coù soá voøng quay laøm vieäc ít
hôn thì caùnh daã n cuûa baùn h coâng taùc cuû a bôm ñoù phaû i coù ñoä cong lôùn hôn.
h
3. Ñieà u kieän (3.43) ñöôï c ñaûm baûo khi: Min
Chi
P. Ho
R.cot g 1  cot g 2   const uat T
y th
am K
HS u ph
uo ng D
© Tr
ight
C opyr




Hình 3.34 - Thieá t dieän maë t caét caù nh daãn


Do ñoù caùc caëp trò soá ( 1,  2) khoâng coá ñònh maø thay ñoåi theo baùn kính R, nghóa laø ñoä
cong caùn h daãn khoân g ñoàng ñeàu ôû moï i nôi, maø phía trong saù t baà u ñoä cong caùnh daãn seõ lôù n
nhaá t vaø giaûm daàn töø trong ra ngoaø i theo höôù ng kính. Ñoä cong caùnh daãn nhoû nhaá t öùng vôùi baù n
kính lôùn nhaá t. Vì ñoä cong thay ñoåi nhö vaäy neâ n maët caùnh daãn laø maë t cong theo 3 chieàu khoân g
gian, töù c daïng xoaén voû ñoã.
3.3.4- Ñöôøng ñaëc tính


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 69
http://www.hcmute.edu.vn




Hình 3.35 - Ñöôøng ñaë c tính thöïc nghieäm
Ñöôøng ñaë c tính thöïc nghieäm cuûa bôm höôùng truïc coù nhöõng neùt khaù c vôùi bôm ly taâm.
Treân hình (3.35) theå hieän ñöôøng ñaë c tính laøm vieä c cuû a bôm höôùn g truïc coù caùnh daãn coá
ñònh vôùi soá voøng quay khoâ ng ñoå i.
h
Trong caù c bôm höôùn g truï c côõ lôù n thöôøng gaë p tröôøng hôïp caù nh hi n in a baùnh coâng taùc
M
Cdaã cuû
o
beâ P H
coù theå thay ñoåi ñöôïc goùc ñoä baèn g caùc cô caáu cô khí boá tríat Tn .trong baà u baùnh coâng taù c ñeå
h u
ñieàu chænh löu löôïng bôm. Baùnh coâng taùc nhö vaäy Ky it laø baùnh coâng taùc coù caùnh daãn ñieà u
am goï
h
chænh ñöôï c. Ñoá i vôùi loaï i bôm naøy ñöôønDH Su p
g ñaë c tính laøm vieä c ñöôïc xaây döïng vôùi caùc goùc ñoä
g
ruon
t©T
khaù c nhau cuû a caù nh daãn.
gh
pyri
So saùnh ñöôønCo c tính laøm vieä c cuû a bôm höôù ng truïc vôùi bôm ly taâm ta thaáy coù nhöõn g
g ñaë
ñieåm khaù c nhau:
1. Ñöôøng ñaë c tính H – Q coù ñoä doác lôùn hôn, nhaá t laø ôû 2 ñaàu. ÔÛ khoaûng giöõ a coù theå coù
ñieåm uoán hoaëc ñieåm gaõy. Coät aùp caø ng taêng khi löu löôïng caøn g giaûm vaø lôùn nhaá t
khi ñoùng khoaù hoaøn toaøn treân oáng ñaåy ( Q = 0), Hmax = HQ = 0.
2. Ñöôøng ñaë c tính N – Q cuõng coù hình daï ng töông töï nhö H – Q. Khi Q = 0 thì
N = Nmax. Coâng suaá t Nmax coù theå vöôït töø 1,5  2 laàn coâng suaá t laøm vieä c bình
thöôø ng cuû a bôm.
Ñöôøng ñaë c tính H – Q vaø N – Q coù hai ñaë c ñieåm noùi treân vì khi löu löôïng trong baùn h
coâng taù c nhoû thì xuaá t hieä n doø ng chaûy höôù ng kính töø trong ra ngoaø i taïo neân doøng xoaù y voø ng ôû
buoàng chöùa baù nh coâng taùc, doøng xoaù y naøy coù cöôøng ñoä lôù n nhaát khi Q = 0. Do aûnh höôûn g cuû a
doøng xoaùy maø coä t aù p vaø coâ ng suaá t taêng khi löu löôïng giaûm.
3. Phaïm vi laøm vieä c toá i öu cuûa bôm höôùng truïc töông ñoái heïp. Neáu bôm laøm vieä c vôùi
löu löôïng khaù c löu löôïng ñònh möù c khoân g nhieàu laém veà caû hai phía ( lôù n hôn hoaë c
nhoû hôn) thì hieäu suaá t bôm ñeàu giaûm raát nhieàu.




Ñöôøng ñaë c tính toång hôïp cuû a bôm höôùng truïc theå hieän treân hình 3.36



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 70
http://www.hcmute.edu.vn




h
Min
Chi
P. Ho
toå ua T
Hình 3.36 - Ñöôøng ñaë c tính thngthôïp
Ky
3.3.5- Ñieàu chænh cheá ñoä laøm vieäc H Su pham
ng D
Truo ng ñaë c tính cuû a bôm höôùng truïc, khoâ ng neân ñoùng khoaù
Do caù c ñaë c ñieåm treân t © a ñöôø
cuû
igh
opyrñieàu chænh bôm baèng khoaù. Trong bôm höôùn g truïc neân duøng caùc
ôû oáng ñaå y vaø khoângCneân
bieän phaùp ñieàu chænh khaùc ñeå bôm coù theå laøm vieä c vôùi hieäu suaá t töông ñoái cao.
Thoâng thöôø ng coù caù c phöông phaùp ñieàu chænh bôm höôùng truïc sau:
1. Ñieà u chænh soá voøng quay laøm vieä c cuû a bôm, khi coù khaû naê ng thay ñoåi ñöôï c soá voøng
quay laøm vieä c cuûa ñoäng cô.
2. Duøng khôùp noái thuyû löï c cho pheùp thay ñoåi soá voøng quay laøm vieä c cuû a bôm trong khi
soá voøn g quay cuû a ñoäng cô vaãn khoâ ng ñoå i.
Vaän haø nh vaø laép raù p bôm höôùng truïc cuõng töông töï nhö ñoá i vôùi bôm ly taâm.


BAØI TAÄP

Baøi III-1
Baùnh coâng taùc bôm ly taâm coù caù c kích thöôù c chính: 2R1 = 100mm; 2R2 = 250mm;
b1 = 55mm; b2 = 23,7mm. Löu löôïng Q = 72,5 l/s; n = 1450 v/ph.
Xaây döïng tam giaùc vaän toá c ôû cöû a ra vaø cöûa vaøo cuû a daõ y caùnh cho doøng nguyeân toá
trung bình. Bieát caùc goùc ñaët caùnh  1 = 32o ;  2 = 23o.
Tính caùc vaä n toác thaønh phaàn c1u; c2u vaø caùc goùc 1 ; 2 .




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 71
http://www.hcmute.edu.vn



b2

2
R2

R2
b1
R1 R1



Hình 3.37
Giaûi:
Ñeå xaây döï ng tam giaùc vaän toác, caàn xaù c ñònh caù c vaän toá c thaø nh phaàn :
h
Min
Chi
P. Ho
Q
+ vaän toá c kinh tuyeán: c R 
uat T
y th
F
am K
72,ph10
u 5.
DH S
3
Q Q
c1R   ng .0,1.0,055  4, 2m / s
F1 © Truo1 b 1
2R


yright
Cop Q Q 72,5.10 3
c 2R     3,9 m / s
F2 2R 2 b 2 .0,25.0,0237

+ vaän toá c voøng : u  .R
.n .1450
u 1  .R 1  R1  0,05  7,6m / s
30 30
.n . 1450
u 2  .R 2  R2  0,125  19m / s
30 30
Töø caùc thoâng soá c1m, u1,  1 vaø c2m, u2,  2 xaây döïng caùc tam giaùc vaän toá c:
+ xaùc ñònh caù c vaän toá c thaønh phaàn c1u, c2u vaø caù c goùc 1 , 2 .
c1u  u 1  c1R cot g1  7,6  4,2.1,6  0,9 m / s

c 2 u  u 2  c 2 R cot g 2  19  3,9.2,355  9,83m / s

c1R 4,2
tg 1    4,67  1  77 o 55'
c1u 0,9

c 2R 3,9
tg 2    0,397  2  21o 40'
c 2 u 9,83

+ veõ tam giaù c vaän toá c




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 72
http://www.hcmute.edu.vn




c2 c1
w2 w1
c2R c1R

2 2 1 1
c2u u2 c1u u1

Hình 3.38
Baøi III-2
Bôm ly taâm huùt nöôùc töø 2 beå coù möù c nöôù c cheânh nhau moät ñoä cao a = 1m leân beå treân
cuøng coù ñoä cao b = 5m ( so vôùi möù c nöôù c saù t beân döôùi) vôùi löu löôïng QB = 10 l/s, theo caùc
nhaùn h ñöôø ng oáng l = 5m; d1 = 50mm ; d 2 = 75mm.
Xaù c ñònh coät aùp cuû a bôm, bieá t heä soá ma saù t ñöôøn g oáng  = 0,03; khoâng tính toån thaá t
h
Min
Chi
cuï c boä.
P. Ho
uat T
y th
am K
u ph
g DH S
ruon
h t©T
yrig
Cop



Hình 3.39
Giaûi : Coät aùp cuû a bôm: H  a  b   h AB   h e  b   h AB   h f (1)

Trong ñoù : h AB - toån thaá t trong ñöôø nh oáng töø A ñeán B

h e - toån thaá t trong nhaùnh e

h f - toån thaá t trong nhaùnh f

Töø heä phöông trình (1) ta coù:
a   he   h f
2 2
l ve l Qe
 h e   d 2g   d 2gS 2  K1Q e2
1 1 1

2 2
l vf l Qf
 h f   d 2g   d 2gS2  K1Q 2f
1 1 1


Hay a  K 1Q 2  K1 Q 2
e f (2)

Ta coù: Q = Qf + Qe hay Qe = Q – Qf (3)


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 73
http://www.hcmute.edu.vn


a  K 1 Q  Q f   K1 Q 2
2
Thay Qe vaøo (2): f


Ruùt ra: a  K 1Q 2  2K 1QQ f  0
Q a
Qf   (4)
2 2QK 1

l 1 5 16
Hay K1   2
 0,03  3,97.10 4
d 1 2gS1 0,05 2.9,81. 2 .0,05 4

Thay caùc ñaï i löôïng K1 vaø Q vaøo (4) ta coù :
Q a 1
Qf    5.10 3 
2 2QK 1 3
2. 10.10 .3,97.10 4
 5. 10 3  1,26.10 3  6,26.10 3 m 3 / s  6,26l / s
Q e  Q  Q f  10  6,26  3,74l / s
h
Min
3, Chi
5 10 2 . 10 6
H  b   h AB   h f  5  0,03. . Ho97.10 4. 6,26 2 .10 6
0,075 2.9,81.. 2 .0,075 4P.
uat T
K y th
ham
Su p
 5  2,65  1,55  9,2m
g DH
T ruon
Ñaùp soá : H = 9,2m.
ht ©
yrig
Baøi III-3 Cop

Baùnh coâng taù c bôm ly taâm coù baùn kính ngoaøi R2 = 200mm, baùn kính trong
R1 = 100mm, chieàu roäng ôû cöûa vaøo b 1 = 100mm, chieàu roäng ôû cöû a ra b 2 = 50mm. Goù c ra cuû a
caù nh  2 = 20o.
Xaù c ñònh moment vaø coät aùp lyù thuyeát trong tröôøn g hôïp c1u = 0 vaø soá caùnh lôùn voâ cuøng.
Bieá t soá voøng quay n = 2135 v/ph, löu löôïng Q = 240 l/s.
Moment vaø coä t aù p lyù thuyeá t thay ñoåi bao nhieâu khi ta giaûm löu löôïng xuoán g moät nöûa.
Söû duïng hình 3.37.
Baøi III-4




Hình 3.40


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 74
http://www.hcmute.edu.vn


Baùnh coâ ng taù c cuû a bôm höôùn g truï c coù ñöôø ng kính ngoaøi D = 600mm vaø ñöôøng kính
baàu db = 0,2 D.
Xaây döïng tam giaù c vaän toá c cho doøng nguyeân toá trung bình vaø tính caù c vaä n toá c thaøn h
phaàn cm , cu . Cho bieá t caù c ñaï i löôïng: Q = 750 l/s ; n = 730 v/ph ; w1 = 13,25 m/s ;w2 = 71 m/s.
R  rb
Höôùng daã n: Baùn kính doø ng nguyeân toá trung bình: R tb 
2
Ñaùp soá : c1m = c2m = 2,76 m/s ; c1u = 0,77 m/s ; c2u = 7,2 m/s.
Baøi III-5
Moät bôm nöôùc laøm vieäc vôùi soá voøng quay n = 1450 v/ph tieâu hao coâ ng suaát treân truï c
N = 21 kW, hieä u suaát  = 0,78. Ñoä cao giöõ a hai möù c nöôùc HT = 16 m, toån thaá t toaøn boä
h = 0,5HT.
Xaù c ñònh caù c thoâng soá coät aùp, löu löôïng cuû a bôm vaø ñoä cao huùt cho pheùp [zh], bieát heä
soá choáng xaâm thöïc C = 900. Nhieä t ñoä cuû a nöôù c t = 20o vaø toång toån thaáh trong oáng huùt
t
hh = 1/8 h. Neáu ta taêng soá voøng quay leân n = 1740 v/ph thì caùc ñaïh
’ Min
ilöôïng Q, H, [zh] thay
Ho C
i
TP.
ñoåi bao nhieâu? huat
Ky t
pham
H Su
ng D
© Truo
ight
C opyr




Hình 3.41
Ñaùp soá : H = 24 m ; Q = 69,5 l/s ; [zh] = 5,62 m.
H’ = 34,56 m ; Q’ = 83,4 l/s ; [zh ] = 4,33 m.
Baøi III-6
Moät bôm ly taâm coù ñöôø ng kính ngoaøi D2 = 300mm, n = 1450 v/ph, löu löôïng
Q = 1266m3 /h vaø coä t aùp H = 31m.
'
Ñeå taêng löu löôïng vaø coä t aùp, taêng ñöôøng kính ngoaø i D 2  1,5D 2 vaø taê ng soá voøng quay

n '  1,5n .

1. Tính caùc thoâng soá löu löôïng Q’,coät aùp H’ vaø coâng suaát treân truïc N’, bieá t hieäu suaá t
cuû a bôm  = 83%.
2. Khoâng thay ñoåi ñöôøng kính ngoaøi, ta thay ñoåi soá voøng quay n sao cho coâng suaá t cuû a
maùy chæ baèng ½ coâng suaá t ban ñaàu.
Ñaùp soá : 1) Q’ = 649 m3 /h ; H’ = 157 m ; N’ = 274 Kw ; 2) n’’ = 1150v/ph.
Baøi III-7

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 75
http://www.hcmute.edu.vn


Maùy bôm nöôù c tieâ u hao moät coâng suaát treân truïc N = 70 kW. Soá voøng quay
n = 960 v/ph, coä t aùp H = 28m.
Xaù c ñònh soá voøng quay n’ vaø löu löôïng Q’ sao cho löu löôïng naøy cuû a bôm giaûm ñi 25%
so vôù i löu löôïng ban ñaàu. Bieát hieäu suaá t cuû a bôm  = 0,863.
Ñaùp soá : n’ = 720 v/ph ; Q’ = 0,165 m3 /s.
Baøi III-8
Moät maùy bôm nöôù c coù coä t aùp H = 15m, soá voøng quay n = 1450 v/ph, hieä u suaá t
 = 81%.
Xaù c ñònh löu löôïng vaø coâng suaá t cuû a bôm. Bieá t soá voø ng quay ñaë c tröng ns = 146 v/ph.
Ñaùp soá : Q = 41,7 l/s ; N = 7,6 kW.
Baøi III-9
Bôm ly taâm ñaë t treân ñoä cao B = 4m, bôm nöôù c töø beå döôù i A=2m leân beå kín
h
Min
C= 14m, coù aù p suaá t dö p1 = 1,2at
Ho Chi
TP.
uatc. Bieát aù p suaát pAK = 25mH2O,
Xaù c ñònh löu löôïng , coät nöôù c vaø coâ ng suaát Ky th truï
treân
ñöôøng kính oáng d1 = 100mm, d2 = 80mm, chieà u h i amoáng l1 = 6m, l2 = 60m, hieäu suaát cuûa bôm
u p daø
g DH S
 = 70%. ruon
h t©T
yr g
Trong luùc tínholaáy i heä soá ma saù t oáng  1 = 0,025;  2 = 0,028. Heä soá caûn cuû a löôù i
C p
l = 7 vaø heä soá caûn cuû a khoaù K = 8.
Xaây döïng ñöôøng ño aùp cho heä thoáng.




Hình 3.42
Ñaùp soá : Q = 7,17 l/s; H = 27,46 m; N = 2,76 kW
Baøi III-10
Trong traïm thí nghieäm, bôm 1 bôm nöôù c töø beå B leân beå A kín vôùi ñoä cao h = 5m.
p
Trong beå A coù aùp suaát chaân khoâng CK = VA = 8m. Ñöôøng oáng moãi nhaùnh coù chieàu daø i laø

l = 10m vaø ñöôøng kính d = 50mm. Bôm 2 bôm nöôù c töø beå A trôû veà beå B cuøng löu löôïng nhö
bôm 1, Q= 6 l/s.
Xaù c ñònh coä t aùp cuû a moãi bôm, bieá t heä soá ma saù t ñöôøng oáng  = 0,03 vaø toång heä soá toå n
thaát cuï c boä trong moãi nhaù nh  = 6,5.


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 76
http://www.hcmute.edu.vn


Tính ñoä chaâ n khoâng VA trong beå A sao cho coä t aùp cuû a 2 bôm baèng nhau.




Hình 3.43
p CK
Ñaùp soá : HA = 3m ; HB = 9m; VA = = 5m.


Baøi III-11
inh
Nöôù c chaûy trong moä t heä kín goàm coù moä t bôm vaø moä t boä. laøo hi M
Cnguoäi coù heä soá caûn  =
P H
m
20. Toå ng chieàu daø i cuû a caùc oáng noái 4l = 40m, ñöôøng kínhhoáng duat T = 40mm, heä soá ma saù t ñöôøn g
yt
oáng = 0,02. Ñieåm A treân ñöôøng oá ng noá i vôùi u ph bìnhaboå K
m sung coù ñoä cao H = 6m.
g DH S
ru n
1. Xaùc ñònh coä t aùp , coâng© suaátocuû a bôm. Bieá t löu löôïng Q = 3,76 l/s, hieäu suaá t cuûa bôm
h t T
yrig
 = 0,7. Cop
2. Xaây döï ng ñöôøng ño aùp cho heä thoáng, xaù c ñònh aùp suaá t ôû cöû a vaøo cuû a bôm.
3. Xaùc ñònh ñoä cao H nhoû nhaá t sao cho trong heä thoáng khoâ ng coù chaâ n khoâ ng.




Hình 3.44
pV
Ñaùp soá : 1. H = 18,2m ; N = 0,96kW ; 2.  1,14m ; 3. Hmin = 4,6m.


Baøi III-12
Bôm ly taâm coù ñöôøn g ñaë c tính ñaõ cho trong baûng vôùi soá voøng quay n = 1600 v/ph bôm
nöôùc töø beå döôùi coù ñoä cao 5m leân beå treân coù ñoä cao 16m theo ñöôø ng oáng huùt l1 = 10m;
d1 = 100mm, ñöôøng oáng ñaåy l2 = 30m; d2 = 75mm. Bieát heä soá ma saù t cuûa caùc ñöôø ng oáng
 1 = 0,025;  2 = 0,027 vaø heä soá toå n thaá t cuï c boä trong caù c ñöôøng oáng 1 = 2; 2 = 12.
1. Xaùc ñònh löu löôïng, coä t aù p, coâng suaá t treân truïc bôm vôùi soá voøng quay n = 1600 v/ph.
2. Xaùc ñònh soá voøng quay n1 cuû a bôm ñeå taê ng löu löôïng leân 50%.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 77
http://www.hcmute.edu.vn




Hình 3.45
Ñöôøng ñaë c tính bôm vôùi n = 1600 v/ph

Q (l/s) 0 2 4 6 8 10 12 14 16

H (m) 14,9 15,4 15,5 14,9 14 12,2 10,1 8 4,3

% 0 40 65 74 75 70 61 42 22
inh
hi M
Cñieåm cuû a ñöôø ng 1,5Qb
P Ho
Höôùng daãn : Sau khi xaù c ñònh löu löôïng cuû a bôm Qb’, töø . giao
uat Ttöông töï H = KQ2. Ñöôøng naø y
y th
vôùi ñöôøn g ñaë c tính löôùi xaù c ñònh heä soá K cuû a ñöôøng parabole
i ph
caé t ñöôøng ñaë c tính bôm ( n = 1600 v/ph ) taïu moä ñieå atm K m. Laá y caùc thoâng soá cuû a ñieåm naø y vaø
DH S löôùi ñeå tính soá voøng quay n1.
giao ñieåm cuû a ñöôøng 1,5Qb vôùi ñöôøuong c tính
n g ñaë
r
h t©T
Ñaùp soá : 1. yrig
CopQb = 7,3 l/s ; H = 14,4 m ; N = 1,37 kW.
2. n1 = 1900v/ph.
Baøi III-13
Bôm ly taâm coù ñöôøn g ñaë c tính ñaõ cho trong baûng vôùi soá voøng quay n = 1450 v/ph bôm
nöôùc töø beå A ñeán beå B theo ñöôøn g oáng xi phoâng coù ñoä daøi 3l = 75 m, ñöôøng kính d = 50mm.
Ñoä cheânh möùc nöôù c trong hai beå Z = 8m, ñieåm cao nhaát cuû a oáng xi phoâ ng naèm caùch möù c
nöôùc beå A laø h = 5m.




Hình 3.46
1. Xaùc ñònh löu löôïng, coä t aùp, coâng suaá t treân truïc bôm. Bieá t raèng heä soá ma saùt ñöôøn g
oáng  = 0,025; khoân g tính toån thaát cuï c boä vaø coä t aùp vaän toá c.
2. Bôm ñaë t tröôù c hay sau xi phoân g ? Taï i sao ?
3. Xaùc ñònh löu löôïng trong oáng xi phoâng neáu bôm khoâng laøm vieä c.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 78
http://www.hcmute.edu.vn


4. Xaù c ñònh coä t aùp chaân khoâng ôû ñieåm cao nhaá t cuû a oáng xi phoâ ng khi bôm laøm vieäc vaø
bôm khoâng laøm vieä c.
Ñöôøng ñaë c tính bôm vôùi n = 1450 v/ph

Q(l/s) 0 2 4 6 8 10

H(m) 13,2 14,2 13,2 10 4 -

(%) - 40 60 60 40 -

Ñaùp soá : 1. Q = 6 l/s ; H = 10m ;  = 60%. 2. Ñaët tröôùc.
3. Q = 4 l/s. 4. Ñoä chaân khoâng khi coù bôm: 1m; khi khoâng coù bôm: 7,67m.
Baøi III-14
Bôm ly taâm coù ñöôøng ñaë c tính ñaõ cho trong baûng vôùi soá voøng quay n h =2900 v/ph bôm
n
nöôùc töø beå A ñeán beå B theo ñöôøn g oáng xi phoâng coù ñoä daøi 2l = 20 o Ch n i Mig kính d = 40mm,
m, ñöôø
H
t TP.
thua
heä soá ma saù t cuûa caù c ñöôøn g oáng  = 0,03. Ñoä cheânh möù c nöôùc trong hai beå a = 2m, ñieåm cao
= Ky
nhaá t cuû a oáng xi phoâng K caù ch möùc nöôùc beå A laøhb m 8m.
p a
H Su
Xaù c ñònh soá voøng quay nhoûunhaá tD a bôm sao cho aùp suaát taïi ñieåm K khoân g nhoû hôn
g
r on cuû
h t©T
aùp suaá t khí trôøi. yrig
Cop




Hình 3.47
Baûng ñaë c tính vôùi soá voø ng quay n = 2900 v/ph

Q(l/s) 1 2 4 6 8 10 11

H(m) 30 30 29 27 22 15 11

(%) - 30 65 75 66 45 -
l v2
Höôùng daãn : Xaâ y döïng ñöôøn g ñaë c tính löôù i: H   a   sau ñoù vieá t phöông trình
d 2g
pK
cho aùp suaát taïi ñieåm K baèn g aùp suaá t khí trôøi  H B  b  KQ '2  0 .
'



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 79
http://www.hcmute.edu.vn


Trong ñoù : K - heä soá ñaë c tröng toån thaá t töø bôm ñeán ñieåm K;
H 'B ; Q ' - coä t aùp vaø löu löôïng cuûa bôm öùn g vôù i soá voøng quay n’ caàn xaù c ñònh.
Aùp duïng caùc coâng thöùc töông töï coä t aùp vaø löu löôïng, ta seõ coù phöông trình xaù c ñònh soá
voøng quay n’.
Ñaùp soá : n’ = 2500 v/ph.
Baøi III-15
Bôm ly taâm coù ñöôøng ñaë c tính ñaõ cho trong baûng vôùi soá voøng quay n =1450 v/ph bôm
nöôùc töø gieáng leân beå chöù a coù ñoä cao H = 12m theo ñöôøng oáng l1 = 8m; d1 = 100mm, l2 = 16m;
d2 = 75mm; vôùi  1 = 0,03;  2 = 0,035 ; 1 = 6 ; 2 = 10.
1.Xaùc ñònh ñoä saâ u h cuû a möùc nöôùc khoâng ñoåi trong gieáng, bieát löu löôïng boå sung
Q = 8 l/s.
2.Xaùc ñònh soá voøng quay, löu löôïng cuûa bôm ñeå nöôùc trong gieáng khoân g traø n ra ngoaøi,
khi coù löu löôïng boå sung Q = 8 l/s.
h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
u ph
g DH S
ruon
h t©T
yrig
Cop



Hình 3.48
Ñöôøng ñaë c tính bôm vôùi n = 1450 v/ph

Q (l/s) 0 2 4 6 8 10 12 14 16

H (m) 22 22,4 22,6 22,4 21,5 20 18 15 11

% 0 37 58 71 75 74 68 56 37

Ñaùp soá : 1. h = 6,13 m;
2. n’ = 1260 v/ph; Q = 6,95 l/s.
Baøi III-16
Bôm ly taâm coù ñöôøn g ñaë c tính ñaõ cho trong baû ng bôm nöôùc maï ch töø gieáng saâu sang
gieáng khaùc theo moä t ñöôøng oà ng meàm toång chieà u daøi l = l1 + l2 = 7m, d = 0,1m.
Xaù c ñònh thôøi gian bôm ñeå möùc nöôù c trong gieá ng haï xuoáng H1 = 3m, bieá t ñoä cheânh
möùc nöôù c cuoá i cuøng giöõ a hai gieáâ ng laø H2 = 4m, dieä n tích cuû a gieáng saâu 6,25m2, heä soá ma saù t
ñöôøng oá ng  = 0,04, toång heä soá caûn cuï c boä trong oá ng huù t 1 = 6, trong oán g ñaåy 2 = 4.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 80
http://www.hcmute.edu.vn




Hình 3.49
Baûng ñöôøn g ñaë c tính

Q(l/s) 0 10 20 30 40 50

H(m) 9 10,8 10,8 9 6,5 3

Höôùng daãn : thôøi gian caàn tìm xaùc ñònh töø löu löôïng trung bình cuûa löu löôïng ban ñaà u
h
Min
Q1  Q 2 Chi
vaø löu löôïng cuoái: Q tb  P. Ho
2 uat T
y th
am K
Ñaùp soá : t = 12,4 ph. u ph
g DH S
ruon
Baøi III-17
gh t©T
pyri
Coñöôøng ñaë c tính ñaõ cho trong baû ng vôùi soá voøng quay n = 900 v/ph bôm
Bôm ly taâm coù
nöôùc töø beå döôù i coù möù c nöôùc  = 0 qua moät gieáng trung gian roài leân beå chöùa treân coù möù c
nöôùc  = 20m.
1. Xaù c ñònh soá voøng quay, coâng suaát cuûa bôm, bieát löu löôïng Q = 60 l/s; caùc thoâng soá
ñöôøng oáng: l0 = 10m; l1 = 10m; l2 = 100m; d0 = 0,2m; d1 = 0,2m; d2 = 0,15m;  = 0,03; ñoá i vôùi
taá t caû caù c ñöôøng oáng. Khoâng tính toån thaá t cuï c boä.
2. Xaùc ñònh chieàu cao huùt, bieá t ñoä chaân khoâng cho pheù p ôû cöûa vaøo cuû a bôm
H CK   6 m .




Hình 3.50


Baûng ñöôøn g ñaë c tính vôùi soá voøng quay n = 900 v/ph


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 81
http://www.hcmute.edu.vn



QB(l/s) 0 10 20 30 40 50 60 70

HB(m) 12,5 13,25 13,5 13,25 12,5 11 9,5 7,5

% 0 45 67 77 82 82 75 60

Ñaùp soá : 1. n’ = 1440v/ph ; N = 23,4 kW ; 2. z h   5,25m .

Baøi III-18
Bôm ly taâm coù ñöôøng ñaë c tính ñaõ cho trong baû ng vôùi soá voøng quay n = 900 v/ph bôm
nöôùc leân cao HT = 6m theo ñöôøng oáng coù l1 = 20m; d1 = 0,2m, l2 = 100m; d 2 = 0,15m; vôùi
 1 = 0,02;  2 = 0,025.
1. Xaùc ñònh löu löôïng cuûa bôm khi laøm vieä c vôùi soá voøng quay n = 900 v/ph.
2. So saùnh coâng suaát cuû a bôm khi giaûm löu löôïng ñi 25% baèng hai caùch: ñieàu chænh
h
Min
Chi
baèng tieá t löu vaø thay ñoå i soá voø ng quay.
P. Ho
uat T
y th
am K
u ph
g DH S
ruon
h t©T
yrig
Cop




Hình 3.51
Baûng ñöôøn g ñaë c tính vôùi soá voøng quay n = 900 v/ph

QB(l/s) 0 10 20 30 40 50 60 70

HB(m) 12,5 13,4 13,6 13,4 13 11,6 9,7 7,5

% 0 45 67 78 81 79 74 60

Ñaùp soá : 1. QB = 47 l/s. 2. N = 5,6kW (tieát löu) ; N = 3,9 kW ( thay ñoå i n)
Baøi III-19
Bôm ly taâm coù ñöôøng ñaë c tính ñaõ cho trong baûng bôm nöôùc leân ñoä cao HT = 15m. Bôm
ñaë t ôû ñoä cao huùt h h = 4m. Ñöôø ng kính oáng huùt dh = 100mm vaø ñöôøn g kính oáng ñaå y
dñ = 80mm, toång heä soá toå n thaá t treân ñöôøn g oáng huùt h = 6 vaø treân ñöôøng oáng ñaåy ñ = 22
( chöa keå heä soá toån thaát cuû a khoaù).
Xaù c ñònh löu löôïng lôùn nhaá t theo ñoä cao huùt ñaõ cho, giaù trò heä soá caû n cuû a khoaù vôùi löu
löôïng lôùn nhaá t vaø coâng suaát cuû a bôm.

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 82
http://www.hcmute.edu.vn




Hình 3.52
Baûng ñöôøn g ñaë c tính

QB(l/s) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20

HB(m) 45 47,5 49 48 47 44,7 40,5 35,5 Minh
29,5 23 15
Chi
P. Ho
[HCK}(m) 35 33 33 30 27,5 25 y th u23 T 20,5
at 17,5 14 10
h am K
Su p
DH68
65 g
n
Truo
% - - 60 69,5 70 69,5 68 65 60
h t©
yrig
Cop
Höôùng daãn : Giao ñieåm cuûa ñöôø ng ñaë c tính ñoä chaân khoâng cho pheùp [HCK] = f(Q) vôùi
ñöôøng bieåu dieã n ñoä chaân khoâng tröôù c cöû a bôm chính laø ñieåm töông öùng vôùi ñaï i löôïng löu
löôïng lôùn nhaá t.
Ñoä chaâ n khoâng tröôù c cöû a bôm laø haøm cuû a löu löôïng ñöôïc bieåu thò theo coâng thöùc:
p CK v2
 zh  hh  h
 2g

v2
h
Trong ñoù : h h   h - toå ng toån thaá t trong ñöôøng oáng huùt.
2g

Ñaùp soá : Q = 16 l/s ; K = 4,6 ; N = 6,85 kW.
Baøi III-20
Bôm cöùu hoaû coù ñöôøng ñaëc tính cho trong baûng vôùi n = 3000 v/ph, bôm nöôùc leân ñoä
cao HT = 16m. Xaù c ñònh coâ ng suaá t vaø löu löôïng cuûa bôm, bieá t ñöôø ng kính oáng noái meàm
d1 = 100mm, l1 = 6m (  1 = 0,025; 1 = 4), d2 = 90mm, l2 = 40m ( 2 = 0,035; 2 = 10). Voø i
phun cuoái oáng meàm coù ñöôøng kính d = 40mm, heä soá toån thaá t  = 0,08.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 83
http://www.hcmute.edu.vn




Hình 3.53
Höôùng daã n: Coät aùp cuû a bôm:
v2
H  HT   h 
2g
Trong ñoù : h –toång toån thaá t
h
v2 Min
Chi
- coä t aùp vaän toá c cuûa doøng chaûy ra khoûi voøi phun.
2g P. Ho
uat T
y th
Baûng ñöôøn g ñaë c tính vôùi n = 3000 v/ph pham K
H Su
uo ng D
QB(l/s) 0 5 ht © Tr 10 15 20 25 30 35
yr ig
Cop
HB(m) 140 140 136 130 121 110 98 83

% 0 34 55 68 75 77 73 65

Ñaùp soá : Q = 32,2 l/s ; N = 40,6 kW.
Baøi III-21
Bôm ly taâm bôm nöôù c töø beå A leân hai beå B vaø C coù ñoä cao hB = 20m; hC = 25m vôùi
löu löôïng trong moã i nhaù nh QB = QC = Q = 4 l/s. Ñöôøng oáng AK coù chieà u daø i l1 = 100m,
d1 = 75mm; ñöôøng oáng KC vaø KB coù ñoä daø i l2 = l3 = 50m vaø d2 = d3 = 50mm. Heä soá ma saù t
ñöôøng oá ng  = 0,025.
Xaù c ñònh heä soá caû n cuû a khoaù  sao cho ñaûm baûo löu löôïng trong hai nhaùnh baèng nhau
vaø coâng suaá t höõu ích cuû a bôm.




Hình 3.54


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 84
http://www.hcmute.edu.vn


Ñaùp soá :  = 23,6 ; NB = 2,8 kW.
Baøi III-22
Bôm ly taâm bôm nöôùc theo heä thoáng ñöôøng oáng (l = 5m, d1 = 70mm) ñeán ñieåm A chia
laøm hai nhaùnh coù ñöôøng kính oáng d = 50mm vaø coù ñoä daøi 2l ñoái vôùi moï i nhaùnh. Löu löôïng
trong nhaùnh phaûi Q = 10 l/s ; ñoä cao h = 1m.
Xaù c ñònh coâng suaát treân truïc bôm. Bieá t hieäu suaát  = 0,8; heä soá ma saù t ñöôøng oáng
 = 0,03 vaø heä soá caû n trong oáng huùt h = 4.




h
Min
Chi
T P. Ho
Hình 3.55 y thuat
K
ham
Su p
g DH
Ñaùp soá : N = 4 kW.
ruon
h t©T
yrig
Baøi III-23
Cop
Bôm höôù ng truïc coù löu löôïng Q = 14400 m3 /h, coä t aùp H = 21,8 m, n = 585 v/ph, hieä u
suaá t  = 80%, coä t aùp döï tröõ choáng xaâm thöïc h1 = 10 m.
Tính coâng suaát treân truïc bôm vaø chieàu cao huùt cho pheù p neáu taêng löu löôïng leâ n 25%.
Cho toån thaát trong ñöôøng oáng huù t h h = 2m vaø nhieä t ñoä nöôùc t = 20oC.
Ñaùp soá : N = 2100 kW ; [zh] = -9 m.
Baøi III-24
Bôm höôùng truï c coù löu löôïng Q =1300 m3/h, n = 580 v/ph.




Hình 3.57


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT III. Bôm caùnh daãn
Chöông TP. HCM 85
http://www.hcmute.edu.vn


1. Xaù c ñònh ñöôøng kình ngoaøi, ñöôø ng kính baàu cuû a bôm, bieá t vaän toá c thaønh phaà n
cm = 3,28 m/s; tyû soá db /D = 0,5.
2. Xaù c ñònh coä t nöôù c thöïc vaø coâng suaát cuû a bôm, bieá t goùc 1 = 90o ;  2 = 23o 40’ cuû a
doøng nguyeân toá trung bình Dtb = (D + db)/2 ;  = 84% ; CK = 97,6%.
Ñaùp soá : 1) D = 450 mm ; d b = 225 mm.
2) H = 2,5 m ; N = 10,52 kW.
Baøi III-25
Bôm höôùng truïc laøm vieäc trong moät traïm bôm coù coä t aùp H = 12,3m, löu löôïng
Q = 15 m3 /s, n = 250v/ph vaø heä soá xaâm thöïc  = 0,615. Sau khi xaây döïng laïi traïm löu löôïng
taê ng leân Q = 19,6 m3 /s.
Xaù c ñònh coâng suaá t, coä t aùp döï tröõ choáng xaâm thöïc h cuû a bôm trong ñieàu kieän môùi,
bieá t hieäu suaá t cuûa bôm  = 0,8.
inh h
Höôùng daã n:Coät aùp döï tröõ choáng xaâm thöïc ñöôï c xaùc ñònh Chi Mcoâ ng thöùc:  
theo
P. Ho H
th uat T
Ky
pham
Ñaùp soá : N = 5060 g DH ;Su
kW h = 12,7 m.
T ruon
ht ©
yrig
Cop




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 86
http://www.hcmute.edu.vn




CHÖÔNG IV : BÔM THEÅ TÍCH


4.1- KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ BÔM THEÅ TÍCH

4.1.1- Khaùi nieäm chung
Maùy thuûy löïc theå tích noùi chung bao goàm : bôm theå tích vaø ñoäng cô thuûy löïc theå tích.
Bôm theå tích ñaåy chaát loûng baèng aùp suaát thuûy tónh, coøn ñoäng cô thuûy löïc theå tích thì bieán aùp
naêng cuûa doøng chaát loûng thaønh cô naêng cuûa noù.
Veà nguyeân taéc, baát kyø maùy thuûy löïc theå tích naøo cuõng coù theå laøm vieäc thuaän nghòch
töùc laø laøm ñöôïc caû 2 nhieäm vuï: bôm vaø ñoäng cô.
a- Caáu taïo vaø nguyeân lyù laøm vieäc
(nghieân cöùu sô ñoà laøm vieäc cuûa moät bôm theå tích kieåu piston coù chuyeån ñoäng tònh
h
Min
tieán) Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
u ph 5
g DH S
ruon
h t©T
yrig
Cop
P p a
4

3
1 2

Hình 4.1 - Sô ñoà laøm vieäc cuûa moät bôm theå tích kieåu piston
Khi piston 1 sang traùi, theå tích buoàn g laøm vieäc a taêng leân, aùp suaát ôû ñaây giaûm, neân
chaát loûng töø oáng huùt 3 qua van moät chieàu 4 vaøo xilanh 2. Khi piston 1 sang phaûi, döôùi aùp löïc P
cuûa piston, chaát loûng trong xilanh bò neùn vôùi aùp suaát p qua van moät chieàu 6 vaøo oáng ñaåy 5.
Phaàn theå tích buoàng laøm vieäc thay ñoåi ñeå huùt vaø ñaåy chaát loûng goïi laø theå tích laøm vieäc.
b- Phaân loaïi bôm theå tích
Bôm theå tích goàm nhieàu loaïi.
Theo coâng duïng, coù theå chia laøm hai loaïi:
 Bôm nöôùc vaø caùc loaïi chaát loûng khaùc.
 Bôm daàu duøng trong caùc heä thoán g truyeàn ñoäng.
Theo keát caáu vaø daïng chuyeån ñoän g, coù theå chia ra 3 loaïi chuû yeáu:
 Bôm piston (chuyeån ñoäng tònh tieán )
 Bôm piston-roto (vöøa coù chuyeån ñoäng tònh tieán vöøa coù chuyeån ñoäng quay)
 Bôm roto (chuyeån ñoäng quay)

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 87
http://www.hcmute.edu.vn



4.1.2- Caùc thoâng soá laøm vieäc cô baûn cuûa bôm theå tích
Caùc thoâng soá laøm vieäc cô baûn cuûa bôm theå tích coù moät soá ñaëc ñieåm khaùc vôùi caùc
thoâng soá cuûa bôm caùnh daãn.
Theo nguyeân lyù, aùp suaát cuûa chaát loûng trong maùy thuûy löïc theå tích chæ phuï thuoäc taûi
troïng ngoaøi. Neáu buoàng laøm vieäc hoaøn toaøn kín, thì löu löôïng cuûa maùy khoân g phuï thuoäc vaøo
aùp suaát, coøn aùp suaát coù theå taêng leân bao nhieâu cuõng ñöôïc tuøy thuoäc vaøo aùp suaát phuï taûi vaø
coâng suaát cuûa bôm. Khi ñoù löu löôïng cuûa maùy thuûy löïc theå tích chæ phuï thuoäc vaøo vaän toác
chuyeån ñoäng cuûa piston. Neáu vaän toác piston khoâng thay ñoåi thì löu löôïng cuõng khoâng thay
ñoåi.
Nhöng thöïc teá, buoàng laøm vieäc khoân g theå tuyeät ñoái kín vôùi moïi trò soá aùp suaát. Khi
taêng taûi troïng laøm vieäc taêng ñeán möùc naøo ñoù seõ xuaát hieän söï chaûy roø chaát loûng, neáu tieáp tuïc
taêng taûi troïng nöõa thì löu löôï ng cuûa maùy seõ hoaøn toaøn maát maùt do roø ræ. Ngoaøi ra, aùp suaát laøm
vieäc coøn bò haïn cheá bôûi söùc beàn cuûa maùy.
h
Min
Do vaäy , ñeå ñaûm baûo söï laøm vieäc bình thöôøng cuûa maùy, phaûi haïhicheá aùp suaát laøm vieäc
Ho Cn
toái ña baèng caùch duøng van an toaøn (van seõ töï ñoäng thaûi chaát TP. g ñeå giaûm aùp suaát laøm vieäc
ua t loûn
y th
khi taûi troïng quaù lôùn. am K
u ph
g DH S
ruon
a- Löu löôïng
h t©T
Löu löôïng lyù thuyeát gQl (löu löôïng chöa keå tôùi söï chaûy roø) baèng toå ng cuûa theå tích laøm
yri
Cop
vieäc cuûa maùy trong moät ñôn vò thôøi gian:
Ql = ql.n (4.1)
ql - löu löôïng rieâng cuûa maùy (trong moät chu kyø), noù cuõ ng chính laø theå tích laøm vieäc
cuûa maùy trong moät chu kyø.
n - soá chu kyø laøm vieäc cuûa maùy trong moät ñôn vò thôøi gian (thöôøng baèng soá voøng quay
cuûa truïc maùy).
Ql laø löu löôïng tính trong caû quaù trình trong moät ñôn vò thôøi gian neân coø n goïi laø löu
löôïng trung bình lyù thuyeát. Khaùc vôùi maùy thuûy löïc caùnh daãn, löu löôïng töùc thôøi cuûa maùy thuûy
löïc theå tích thay ñoåi theo thôøi gian, keå caû khi maùy laøm vieäc oån ñònh.
b- Aùp suaát
Ta bieát, coät aùp cuûa maùy thuûy löïc theå tích ñöôïc taïo neâ n chuû yeáu bôûi söï thay ñoåi aùp suaát
tónh cuûa chaát loûng khi chuyeån ñoä ng qua maùy. Do ñoù, trong maùy thuûy löïc theå tích thöôøng duøng
aùp suaát ñeå bieåu thò khaû naêng taûi cuûa maùy.
Coät aùp H vaø aùp suaát p lieân heä vôùi nhau baèng coân g thöùc cô baûn cuûa thuûy tónh hoïc:
p
H (4.2)


- troïng löôïn g rieâng cuûa chaát loûng laøm vieäc.
Aùp suaát trong buoàng laøm vieäc coù lieân quan ñeán löïc taùc duïng hoaëc moment quay cuûa
maùy.

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 88
http://www.hcmute.edu.vn



* Ñoái vôùi maùy thuûy löïc theå tích coù chuyeån ñoäng tònh tieán, aùp suaát laøm vieäc p taùc duïng
leân piston taïo neân aùp löïc P:
P = p.F (4.3)
F - dieän tích laøm vieäc cuûa maët piston.
* Ñoái vôùi maùy thuyû löïc theå tích coù chuyeå n ñoä ng quay, aùp suaát laøm vieäc p taùc duïng leâ n
roto taïo neân moät moment quay M:
M = kM.p (4.4)
kM - laø haèng soá ñoái vôùi moät maùy nhaát ñònh phuï thuoäc vaøo keát caáu vaø kích thöôùc maùy,
goïi laø heä soá moment
Heä soá kM coù theå suy töø coâng thöùc tính coâng suaát lyù thuyeát. Neáu khoâng keå tôùi toån thaát,
ta coù: N = Nl

h (4.5)
Min
Nl = QlH
Chi
P. Ho
uat T
Thay H = p/ vaøo (4.5), ta ñöôïc: Nl = Ql.p (4.6)
Ky th
ham
Su p
Q
Maët khaùc: Nl = M , neân DH M  l p (4.7)
g
ruon

h t©T
yrig
So saùnh (4.4) Cop(4.7), ta coù:
Q qn q
vaø kM  l  l  l (4.8)
 2 n 2 
kM thöïc teá < kM lyù thuyeát vaø phuï thuoäc vaøo hieäu suaát .
Moment quay M theo (4.7) laø tröôøng hôïp lyù thuyeát (chöa keå tôùi toån thaát), trong tröôøn g
hôïp keå tôùi toån thaát thì moment quay cuûa bôm ñöôïc xaùc ñònh theo coâng thöùc sau:
pQ = M ;
Q k
Hay M p M p (4.9)
 

c - Hieäu suaát vaø coâng suaát
Hieäu suaát toaøn phaàn cuûa maùy thuûy löïc xaùc ñònh theo coâng thöùc chung:
   Q C  H (4.10)

Ñoái vôùi bôm theå tích, toån thaát thuûy löïc töông ñoái nhoû (vì ñoäng naêng nhoû) neân
thöôøng cho H = 1. Do ñoù:
  Q C (4.11)

Coâng suaát laøm vieäc cuûa bôm thöôøng ñöôïc xaùc ñònh baèng caùc thoâng soá thuûy löïc:
QH pQ
N  (4.12)
 



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 89
http://www.hcmute.edu.vn



4.2- BÔM PISTON

4.2.1- Caáu taïo, nguyeân lyù laøm vieäc




O 9 10 2 1 3 4 5

C1 C2
6
B2
T B1
S = 2R 7
pa
8


nh
i Mi
Chc duïng ñôn
P. Ho
Hình 4.2 – Caáu taïo vaø nguyeâ n lyù laøm vieäc cuûa bôm piston taù
th uat T
Bôm piston ñöôïc keùo bôûi ñoäng cô, chuyeån m Ky quay cuûa truïc ñoäng cô ñöôïc bieán ñoåi
a ñoäng
ph
thaønh chuyeå n ñoäng tònh tieán cuûa piston DH Su xilanh 2 nhôø heä thoáng thanh truyeàn tay quay
1 trong
g
i on
vôùi haønh trình S = 2R (R- chieàu© daørutay quay)
gh t T
pyri
Hai ñieåm B1 ,Co2 cuûa piston töông ñoái vôùi hai vò trí C1, C2 cuûa tay quay. Khi trong
B
buoàng laøm vieäc 5 chöùa ñaày chaát loûng, neáu tay quay töø vò trí C2 quay theo chieàu muõi teân thì
piston di chuyeån töø B2 veà phía traùi. Theå tích buoàng 5 taêng daàn, aùp suaát p trong ñoù giaûm ñi vaø
beù hôn aùp suaát maët thoaùng beå chöùa pa (p < pa). Do ñoù chaát loûng töø beå huùt qua van huùt 6 vaøo
buoàng laøm vieäc 5, trong khi ñoù van ñaåy 4 ñoùn g. Khi piston chuyeån ñoäng töø B2  B 1 bôm thöïc
hieän quaù trình huùt . Khi tay quay ñeán vò trí C1 (piston ñeán vò trí B1) thì quaù trình huùt cuûa bôm
keát thuùc.
Sau ñoù , tay quay tieáp tuïc quay töø C1  C2 , piston ñoåi chieàu chuyeån ñoäng töø B1  B2 .
Theå tích buoàn g laøm vieäc giaûm daàn, aùp suaát chaát loûng taêng leân, van huùt 6 bò ñoùng, van ñaåy 4
môû chaát loûng chaûy vaøo oáng ñaåy. Quaù trình piston di chuyeån töø B1  B2 goïi laø quaù trình ñaåy.
Nhö vaäy, cöù moät voøng quay cuûa tay quay thì bôm thöïc hieän ñöôïc 2 quaù trình huùt, ñaåy
lieàn nhau. Neáu tay quay tieáp tuïc quay thì bôm laïi laëp laïi quaù trình huùt vaø ñaåy nhö cuõ. Do ñoù
quaù trình huùt vaø ñaåy cuûa bôm piston giaùn ñoaïn vaø xen keõ vôùi nhau. Moät quaù trình huùt vaø ñaåy
keá tieáp nhau goïi laø moät chu kyø laøm vieäc cuûa bôm.
Khaû naêng töï huùt cuûa bôm piston:
Khaùc vôùi bôm ly taâm, bôm piston khoâ ng caàn phaûi moài, bôm coù theå töï huùt ñöôïc.
Goïi W0 laø theå tích khoâng khí ôû oáng huùt vaø buoàn g laøm vieäc (khi piston ôû B2). Neá u
piston di chuyeån ñeán B1 thì khoâng khí giaõn ra vôùi theå tích lôùn hôn, baèng W0 + FS (FS - theå
tích xilanh). Cho raèng khoâng khí giaõn nôû ñoaïn nhieät, thì aùp suaát khoâng khí luùc baáy giôø trong
buoàng laøm vieäc laø p < pa:



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 90
http://www.hcmute.edu.vn



W0
p  pa   pa
W0  FS

Do p < pa neân chaát loûng töø beå huùt chaûy vaøo oáng huùt vaø daâng leân ñöôïc moät ñoä cao:
pa  p
h (chöa keå tôùi toån thaát)


Neáu piston tieáp tuïc laøm vieäc, chaát loûng töø beå huùt seõ daân g daàn theo oáng huùt vaø ñieà n
ñaày bôm. Khi ñoù xem nhö bôm ñaõ töï moài xong.
Öu ñieåm cuûa bôm piston:
 Coù theå taïo neân aùp suaát lôùn.
 Caáu taïo ñôn giaûn.
Khuyeát ñieåm:
h
Min
Chuyeån ñoäng cuûa chaát loûng qua bôm khoâng ñeàu . Do ñoù löu löôïngi cuûa bôm dao ñoäng.
 Ch
P. Ho
uat T
 Keát caáu cuûa bôm töông ñoái coàng keành. y th
ph am K
Khi aùp suaát nhoû hoaëc trung bình,DH Su g duøng bôm ly taâm coù lôïi theá hôn. Khi caàn aùp
thöôøn
ng
suaát cao hoaëc raát cao (töø 200 tat Truo n) vaø löu löôïng töông ñoái nhoû thì bôm piston chieám öu
© trôû leâ
h
yrig
theá. Cop
4.2.2- Phaân loaïi
a - Theo hình daùng piston: 2 loaïi
 Bôm piston ñóa: piston coù daïng hình ñóa, maët xung quanh cuûa piston tieáp xuùc vôùi thaøn h
neân boïi laø piston giaùp thaønh.
 Bôm piston truï: piston coù daïng truï vôùi ñöôø ng kính töông ñoái nhoû, maët xung quanh
khoâng tieáp xuùc vôùi thaønh.
b- Theo soá laàn taùc duïng:




2 3

B D
A
1 4




Hình 4.3 – Bôm piston taùc duïng hai phía


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 91
http://www.hcmute.edu.vn



 Bôm taùc duïng ñôn hay coøn goïi bôm taùc duïng moät chieàu. Trong loaïi bôm naøy, chaát
loûng laøm vieäc ôû veà moät phía cuûa piston. Moät chu kyø laøm vieäc cuûa piston chæ coù moät
quaù trình huùt vaø moät quaù trình ñaåy noái tieáp nhau.
 Bôm taùc duïng keùp, hay coøn goïi bôm taùc duïng 2 chieàu. Trong loaïi bôm naøy, piston laøm
vieäc caû hai phía, do ñoù coù hai buoàng laøm vieäc A vaø B, 2 van huùt 1, 4 vaø 2 van ñaåy 2,3.
Trong moät chu kyø laøm vieäc cuûa bôm coù 2 quaù trình huùt vaø 2 quaù trình ñaåy (khi buoàn g
A huùt thì buoàng B ñaåy vaø ngöôïc laïi).
 Bôm taùc duïng nhieàu laàn: coù 2 loaïi
- Bôm taùc duïng 3 laàn: Trong moät chu kyø laøm vieäc (moät voøng quay cuûa truïc bôm)
loaïi bôm naøy coù 3 quaù trình huùt vaø 3 quaù trình ñaåy. Noù chính laø do 3 bôm taùc
duïng ñôn gheùp laïi vôùi nhau, caùc piston ñöôïc daãn ñoä ng baèn g moät truïc khuyûu, coù
chung moät oáng huùt vaø moät oáng ñaåy. Ñeå coù dao ñoäng löu löôïng nhoû nhaát, caùc
tay quay ñöôïc boá trí leäch nhau 1 goùc 120 o.
nh
- Bôm taùc duïng 4 laàn: noù cuõng laø do 2 bôm taùc duïng keùp hi Mi laïi vôùi nhau. Tay
C gheùp
P. Ho
quay cuûa 2 bôm ñaët leäch nhau 1 goùc 90o. uat T
y th
am K
c- Theo aùp suaát: u ph
g DH S
: p < uonat
r 10
t©T
 Bôm aùp suaát thaáp
h
yrig
 Cop
Bôm aùp suaát trung bình: p = 10  20 at
 Bôm aùp suaát cao : p > 20 at
d- Theo löu löôïng:
 Löu löôïng nhoû : Q < 15 m3/h
 Löu löôïng trung bình : Q = 15  60 m3/h
 Löu löôïng lôùn : Q > 60 m3/h
4.2.3- Caùch tính löu löôïng cuûa bôm piston
a-Löu löôïng lyù thuyeát trung bình
Ñoái vôùi bôm taùc duïng ñôn, theå tích laøm vieäc trong moät chu kyø laø:
q = FS (4.13)
Ñoái vôùi bôm taùc duïng keùp:
q = S(2F - f) (4.14)
D 2
Trong ñoù: F - dieän tích laøm vieäc cuûa maët piston
4
D - ñöôø ng kính piston

d 2
f - dieän tích maët caét caàn piston
4


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 92
http://www.hcmute.edu.vn



d - ñöôøng kính caàn piston
S - haønh trình cuûa piston
Vaäy theo (4.1), löu löôïng lyù thuyeát trung bình cuûa bôm piston taùc duïng ñôn laø:
qn FSn
Ql   m3/s (4.15)
60 60
Cuûa bôm taùc duïng keùp laø:
Sn
Q l  ( 2F  f )  m3/s (4.16)
60
n - soá voøng quay trong moät phuùt cuûa truïc bôm.
b- Löu löôïng trung bình thöïc
Löu löôïng trung bình thöïc bao giôø cuõng nhoû hôn löu löôïng lyù thuyeát ñaõ tính ôû treân vì
h
Min
Chi
nhöõng nguyeâ n nhaân sau:
. Ho
o Boä phaän loùt kín cuûa bôm vaø ôû caùc van khoâng theå huamTP o tuyeät ñoái kín khi bôm laøm
ñaû t baû
yt
vieäc. am K
u ph
DH S
huù g
o Söï ñoùng môû chaäm cuûa van ruotnvaø van ñaåy trong quaù trình huùt vaø ñaåy keá tieáp nhau.
igh t©T
o Khoâng khí loïtCopo r
vaø y bôm.
Vì vaäy löu löôïng thöïc trung bình cuûa bôm piston laø:
Q  QQl (4.17)

Q - hieäu suaát löu löôïng cuûa bôm phuï thuoäc vaøo caùc nguyeâ n nhaân keå treân.
o Q = 0,85  0,90 - ñoái vôùi bôm nhoû (coù ñöôøng kính piston D < 150mm)
o Q = 0,90  0,95 - ñoái vôùi bôm vöøa (D  150  300mm)
o Q = 0,95  0,98 - ñoái vôùi bôm lôùn (D > 300mm)
c- Löu löôïng töùc thôøi
Theo lyù thuyeát thuûy löïc, ta coù theå xaùc ñònh löu löôïng cuûa bôm piston taùc duïng ñôn taïi
moät thôøi ñieåm baát kyø:
Q = Fv (4.18)
v - vaän toác töùc thôøi cuûa doøng chaát loûng trong bôm, cuõng chính laø vaän toác töùc thôøi cuûa
piston.
Vaäy: söï bieán ñoåi löu löôïng cuûa bôm phuï thuoäc vaøo söï thay ñoåi cuûa vaän toác piston.
Khaûo saùt chuyeån ñoäng cuûa piston cuûa bôm truyeàn daãn baèng cô caáu thanh truyeàn tay quay
theo hình veõ , goïi:
F - dieän tích cuûa piston
 - goùc quay cuûa tay quay


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 93
http://www.hcmute.edu.vn



R - baùn kính quay (chieàu daøi) cuûa tay quay
l - chieàu daøi cuûa thanh truyeàn
x - khoaûng caùch töø maët laøm vieäc cuûa piston ñeán vò trí giôùi haïn B2.
Neáu chieàu daøi cuûa thanh truyeà n lôùn hôn chieàu daøi cuûa tay quay nhieàu, thöôøng > 10 laàn
(R/l  0,1) khi ñoù coù theå xem nhö:
x = C2T = R - Rcos
x = R(1 - cos) (4.19)
Trong ñoù:  = .t ( - vaän toác goùc , t - thôøi gian)
Vaän toác töùc thôøi cuûa piston laø:
dx d
v  R sin 
dt dt
h (4.29)
Min
Do ñoù: v  R sin 
Chi
P. Ho
uat T
Löu löôïng töùc thôøi cuûa bôm taùc duïng ñôn laø:
y th
am K
Q  FR sin  u ph (4.21)
ng DH S
Ta thaáy, löu löôïng töùct thôøi uo a bôm piston dao ñoäng theo haøm sin vaø ñaït giaù trò cöïc
© Tr cuû
gh
ñaïi (Qmax) khi  = /2 opyri tieåu (Qmin = 0) khi  = 0.
C, cöïc

Q



Qmax
 Q
0
FR  /2  (rad)

Hình 4.4 - Sô ñoà dao ñoäng löu löôïng cuûa bôm piston taùc duïng ñôn
Baèng caùch laäp luaän töông töï nhö treân, ta coù theå veõ ñöôïc bieåu ñoà löu löôï ng töùc thôøi
Q = f() cuûa bôm piston coù taùc duïng keùp.

Q



Qmax Q’max
 Q
0 
2FR  /2  3/2 2 (2F-f)R
Haønh trình tieán Haønh trình luøi
phía khoâng caàn phía coù caàn

Hình 4.5 - Sô ñoà dao ñoäng löu löôïng cuûa bôm piston taùc duïng keù p


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 94
http://www.hcmute.edu.vn



Qua bieåu ñoà löu löôïng Q = f() cuûa bôm piston taùc duïng ñôn vaø keùp, ta thaáy löu löôïng
cuûa bôm dao ñoäng trong phaïm vi lôùn. Ñeå coù löu löôïng ñeàu hôn (dao ñoäng ít hôn), ngöôøi ta
duøng bôm piston coù taùc duïng 3 laàn hoaëc 4 laàn. Bieåu ñoà löu löôïng cuûa bôm taùc duïng 3 laàn
hoaëc 4 laàn coù theå xaây döïng baèng caùch coäng caùc bieåu ñoà löu löôïng cuûa caùc bôm ñôn vaø caùc
bôm keùp:


Q Q
Qmin Q Qmax


Qmax
Qmin

0  2  0  2 

Hình 4.6 - Sô ñoà dao ñoäng löu löôïng cuûa bôm piston taùc duïng 3 laàn vaø 4 laàn
h
Min
Chi n coù löu löôïng ñeàu
P. Ho
Qua caùc bieåu ñoà löu löôïng, ta thaáy bôm piston taùc duïng 3 laà
uat T
y th
nhaát.Thöïc teá bôm coù taùc duïng lôùn hôn 4 laàn ít ñöôïc cheá taïo.
h am K
Ñeå ñaùnh giaù möùc ñoä khoâng ñeàu cuûa Su p löôïng bôm piston, ngöôøi ta duøng heä soá khoâng
DH löu
g
ruon
t©T
ñeàu veà löu löôïng 
h
yrig
Cop Q max
 (4.22)
Q

* Ñoái vôùi bôm taùc duïng ñôn:
2 n  2 n 
Q max  FR khi  ,  , sin  1
60 2 60 2
Trong tröôø ng hôï p toång quaùt Q ñöôïc tính nhö sau:


 f (x)dx
0 n
Q  F  2R  (4.23)
2 60
trong ñoù : f ( x )  FR sin 

Nhöng vì töø   2 löu löôïng baèng 0. Do ñoù Q cho caû chu kyø seõ laø:
n
Q  F2 R
60
Vaäy heä soá löu löôïng khoân g ñeàu cuûa bôm piston taùc duïng ñôn laø:
2 n
FR
 60    3,14
n
FR
60



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 95
http://www.hcmute.edu.vn




* Bôm taùc duïng keùp vaø bôm taùc duïng boá n laàn coù:    1,57
2

* Bôm taùc duïng 3 laàn:   1,05
3
Vaäy bôm taùc duïng 3 laàn coù  nhoû nhaát, ñieàu naøy phuø hôïp vôùi nhaän xeùt qua caùc bieåu
ñoà löu löôïng.
4.2.4- Chuyeån ñoäng khoâng oån ñònh cuûa chaát loûng trong bôm. Phöông trình Bernoulli,
caùch khaéc phuïc
a- Phöông trình Bernoulli cho doøng chaát loûng trong bôm
Chuyeån ñoäng khoâng oån ñònh:
Ta bieát raèng, vaän toác chuyeån ñoäng cuûa chaát loûng trong bôm phuï thuoäc vaän toác chuyeån
dv
ñoäng cuûa piston v = f(t), coù gia toác  0. h
Min
Chi
dt
P. Ho
u tT
Chaát loûng chuyeån ñoäng coù gia toác thay ñoåi theo thôøiagian doïc theo doøng chaûy. Gia toác
y th
am K
vaäy ph
 dv 
naøy coù theå (+) hoaëc (-)   0  . Nhö H Su khoái chaát loûng coù khoái löôïng m chuyeån ñoäng
dt  g D
ruon

g cuûa T
trong bôm seõ chòu taùc duïnright ©moät löïc quaùn tính laø:
y
Cop
dv
I qt   m  (4.24)
dt
(daáu (-) bieå u thò löïc quaùn tính ngöôïc chieàu vôùi gia toác).
Löïc quaùn tính taùc duïng leân doøng chaûy trong bôm coù aûnh höôûng khoân g toát ñeán bôm,
ñöôøng oá ng vaø caùc boä phaän khaùc.
Theo (4.24), ta thaáy neáu taïi moät thôøi ñieåm naøo ñoù, khoái chaát loûng ñang chuyeån ñoäng
coù gia toác cuøng chieà u vôùi chieàu chuyeån ñoäng, thì luùc ñoù löïc quaùn tính seõ taùc duïng ngöôïc laïi
chieàu chuyeå n ñoäng. Luùc naøy löïc quaùn tính ñoùng vai troø moät löïc caûn taêng theâm ñoái vôùi doøng
chaát loûng.
Nhöng neá u gia toác ngöôïc chieà u chuyeån ñoäng, thì löïc quaùn tính seõ taùc duïng cuø ng chieàu
voùi chieàu chuyeån ñoäng, luùc ñoù khoái chaát loûng ñöôïc boå xung theâm moät soá naêng löôïng. Naêng
löôïng naøy coù taùc duïng khaéc phuïc nhöõng löïc caûn khaùc.
Vì vaän toác piston thay ñoåi coù chu kyø neân gia toác dv/dt cuõng thay ñoåi coù chu kyø caû veà
phöông dieän trò soá tuyeät ñoái, do ñoù löïc quaùn tính sinh ra trong bôm piston chính laø moät taûi
troïng ñoäng coù chu kyø, taùc ñoäng vaøo caùc boä phaän cuûa bôm vaø heä thoá ng.
Vaäy doøng chaûy trong bôm piston laø doøng khoâng oån ñònh. Do vaäy trong phöông trình
naêng löôïng cuûa doøn g chaûy khoâng oån ñònh phaûi coù thaønh phaàn cuûa löïc quaùn tính.
Phöông trình Bernoulli:
Xeùt doøng nguyeân toá chaát loûng chuyeån ñoäng trong bôm töø maët caét 1 ñeán maët caét 2 baát
kyø naøo ñoù. Vì doøng khoâng oån ñònh neân bieá n thieân naêng löôïng ñôn vò toaøn phaàn töø maët caét 1

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 96
http://www.hcmute.edu.vn



ñeán 2 cuûa doøng chaûy laø ñeå khaéc phuïc löïc caûn vaø ngoaøi ra coøn ñeå khaéc phuïc löïc quaùn tính
xuaát hieän treân ñoaïn 1-2.
Neáu m = 1/g laø khoái löôïng cuûa moät ñôn vò troï ng löôïng chaát loûng thì löïc quaùn tính taùc
1 v
duïng leân noù laø :  .
g t
Do ñoù ta coù theå vieát phöông trình chuyeån ñoäng cuûa doøng nguyeâ n toá cuûa chuyeån ñoäng
chaát loûng trong bôm piston laø:
  p v 2   1 v
z       0 (4.25)
S   2g  t g t

Trong ñoù: /S - bieán thieân cuûa naêng löôïng do söùc caûn doïc theo doøng chaûy ,
v - vaän toác trung bình cuûa doøng chaûy.
Tích phaân phöông trình (4.25) ta seõ ñöôïc pt Bernouli cho toaøn doøng khoân g oån ñònh
trong bôm piston:
p v2 1 v h
z   h    S  const Min (4.26)
Chi
P. Ho
 2g g t
uat T
Thaønh phaàn    S xuaát hieän do coù löïc Ky th tính trong doøng chaûy, thaønh phaàn
1 v
quaùn
g t
Su pham
g nH
naøy cuõng ñöôïc bieåu thò baèn g coät chaátnloûDg, do vaäy neân ñöôïc goïi laø coät aùp quaùn tính, kyù hieä u
ruo
1t©T
igh v S
h qtyr
Cop g  t
hqt:  (4.27)

Coät aùp quaùn tính coù theå gaây ra hieän töôï ng xaâm thöïc vaø laøm hö hoûng caùc thieát bò cuûa
bôm vaø heä thoáng. Vì vaäy caàn phaûi nghieâ n cöùu caùc quy luaät bieán thieân cuûa aùp suaát taïi buoàn g
coâng taùc cuûa bôm trong quaù trình laøm vieäc.
b- Caùch khaéc phuïc chuyeån ñoäng khoâng oån ñònh cuûa chaát loûng trong bôm piston
Taùc haïi cuûa chuyeån ñoäng khoâng oån ñònh trong bôm:
 Laøm taêng toån thaát thuûy löïc
 Gaây chaán ñoäng
 Neáu bôm laøm vieäc trong heä thoáng oáng daøi coù theå xuaát hieän va ñaäp thuûy löïc laøm hoûng
caùc boä phaän cuûa bôm vaø heä thoáng.
 Tröôøng hôïp heä thoáng nhieàu bôm cuøn g laøm vieäc, coù theå xuaát hieän hieä n töôïng coän g
höôûng bieâ n ñoä dao ñoäng cuûa aùp suaát.
Bieän phaùp khaéc phuïc chuyeån ñoäng khoâng oån ñònh: 3 bieän phaùp
1. Duøng bôm taùc duïng hai chieàu (bôm taùc duïng keùp).
2. Duøng bôn gheùp. Nhö ôû phaàn treân ta thaáy, heä soá khoân g ñeàu veà löu löôïng cuûa caùc bôm
piston gheùp nhoû hôn cuûa bôm taùc duïng ñôn raát nhieàu.
3. Duøng bình khoâng khí ñeå ñieàu hoøa löu löôïng vaø aùp suaát. Bình khoâng khí ñieàu hoøa löu
löôïng vaø aùp suaát (goïi taét laø bình ñieàu hoøa ) coù keát caáu raát ñôn giaûn. Ñoù chính laø
nhöõng bình chöùa kín ñaët ngay saùt treân oáng huùt vaø oá ng ñaåy.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 97
http://www.hcmute.edu.vn



Bình ñieàu hoøa laép treân oáng huùt goïi laø bình ñieàu hoøa huùt, bình ñieàu hoøa laép treân oáng
ñaåy goïi laø bình ñieàu hoøa ñaåy.
Bình ñieàu hoøa huùt: nguyeân lyù laøm vieäc nhö sau:




x
px px laø aùp suaát chaân khoâng < pa
zh
BÑH huùt
pa

h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
u ph
DH S
Hìnhng
Truo 4.7 - Bình ñieà u hoøa huùt
©
ight
C opyr
Trong caùc quaù trình laøm vieäc cuûa bôm, moät phaàn chaát loûng ñöôïc tích luõy laïi trong bình
ñieàu hoøa. Neáu kích thöôùc bình ñuû lôùn thì dao ñoäng chaát loûng trong bình seõ nhoû. Hôn nöõa treân
maët thoaùng cuûa chaát loûng trong bình luoân luoân coù khoâng khí vaø coù aùp suaát chaân khoâng. Vò theá
maø chaát loûng chaûy töø oâng huùt leân bình moät caùch lieân tuïc vaø coù theå xem nhö doøng chaûy oå n
ñònh. Chuyeå n ñoäng khoâng oån ñònh chæ xuaát hieä n treân moät ñoaïn töø bình chöùa ñeán maët piston.
Do ñoù löïc quaùn tính trong oáng huùt chæ xuaát hieän treân moät ñoaïn ngaén töø bình ñieàu hoøa ñeán
bôm  giaûm ñöôïc toån thaát naêng löôïng trong oáng huùt.
Ñaët bình ñieàu hoøa treân oáng huùt cho pheùp:
 Taêng theâm ñöôïc chieàu cao huùt cuûa bôm.
 Taêng soá voøng quay laøm vieäc cuûa bôm.
 Giaûm ñöôïc dao ñoäng aùp suaát cuûa bôm trong quaù trình huùt.
Bình ñieàu hoøa ñaåy: bình ñieàu hoøa ñaåy laøm vieäc nhö sau:

BÑH ñaåy
p > pa
zh


S
x px


Hình 4.8 - Bình ñieà u hoøa ñaåy


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 98
http://www.hcmute.edu.vn



Trong quaù trình ñaåy moät phaàn löu löôï ng cuûa bôm (phaàn lôùn hôn löu löôïng trung bình)
ñöôïc tích luõy laïi trong bình, möùc chaát loûng seõ daâng leân, neùn khoái khoân g khí ôû phaàn treâ n cuûa
bình, taïo neân aùp suaát lôùn. Khi van ñaåy ñoùng nhôø coù aùp suaát lôùn cuûa khoái khoâng khí bò neùn
trong bình, neân chaát loûng ñöôïc tieáp tuïc ñaåy ra oáng ñaåy, vì vaäy dao ñoäng cuûa löu löôïng vaø aùp
suaát trong oáng ñaåy ñöôïc giaûm ñi, doøng chaûy ñieàu hoøa hôn.
Cuõng nhö bình ñieà u hoøa huùt, bình ñieàu hoøa ñaåy coù taùc duïng laøm giaûm löïc quaùn tính
trong oáng ñaåy cuûa bôm piston. Löïc quaùn tính chæ coøn xuaát hieän treân moät ñoaïn ngaén töø bôm
ñeán bình ñieà u hoøa.
Ñeå bình ñieàu hoøa ñaåy coù taùc duïng, caàn phaûi baûo ñaûm thöôøng xuyeân moät löôïng khoân g
khí caàn thieát nhaát ñònh ôû trong bình.
4.2.5- AÙp suaát cuûa bôm trong quaù trình huùt
Aùp suaát cuûa bôm trong quaù trình huùt coù aûnh höôûng lôùn ñeán khaû naêng huùt vaø ñieàu kieän
laøm vieäc cuûa bôm.
h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
u ph
g DH S
ruon
h t©T
yrig b
Cop
x b
px1

zh
pa
a a




Hình 4.9 - Sô ñoà ñöôøng oáng huùt
Ñeå tìm aùp suaát cuûa bôm trong quaù trình huùt, ta vaän duïng phöông trình Bernoulli cho
doøng chaát loûng khoâng oån ñònh:
p v2 1 v
z   h    S  const
 2g g t

Vieát phöông trình Bernoulli cho 2 maët caét a-a vaø b-b, laáy maët chuaån taïi a-a, z = 0 vaø
cho raèng maët caét a-a ñuû lôùn ñeå va  0:
pa p x1 v 21
 zh   x   h h  h qt (4.28)
  2g

Trong phöông trình:
px1 - aùp suaát ôû buoàng laøm vieäc trong quaù trình huùt.

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 99
http://www.hcmute.edu.vn



vx1 - vaän toác chaát loûng trong buoàng laøm vieäc, cuõng chính laø vaän toác cuûa piston.
hh - toång toån thaát coät aùp treân toaøn boä chieàu daøi oáng huùt. Trong tröôø ng hôïp toån g quaùt
(oáng huùt coù nhieàu ñoaïn noái vôùi nhöõ ng ñöôøng kính khaùc nhau) ta coù:
2
n
v1 m l v2
hh = h vh   1    1  1  1 (4.29)
i 1 2g i 1 d 1 2g

Trong ñoù:
,  - caùc heä soá toån thaát ñöôøng oáng vaø cuïc boä.
vi - vaän toác cuûa chaát loûng trong caùc ñoaïn oáng noái töông öùng treâ n oáng huùt coù dieä n
tích maët caét laø fi .
F
v1  v 1  (4.30)
f1

li, di - chieàu daøi vaø ñöôøng kính caùc ñoaïn oáng noái cuûa oáng huùt. hi Minh
Ho C
TP.
Thay vi theo vx1 ta coù theå vieát hh nhö sau: huat
Ky t
pham
H Su
2
v x1
hh = h vh  ngTh  D (4.31)
© Truo
2g
ight
C opyr n 2
m
2
F l1  F 
Vôùi: Th   1       1    
f  (4.32)
i 1  1 i 1 d 1  f1 
 
Th - goïi laø heä soá toån thaát töông ñöông cuûa oáng huùt.
hvh - toån thaát naêng löôïn g taïi van huùt.
hqth - coät aùp quaùn tính treân oáng huùt.
Theo coâng thöùc coät aùp quaùn tính ta coù:
L h x
1 v x1
h qth     l
g 0
t

Lh - goïi laø chieàu daøi töông ñöông cuûa oáng huùt.
v x1 dv x1
Vì vaän toác vx1 chæ phuï thuoäc thôøi gian, neân: 
t dt
L h  x dv x 1
vaø h qth  
g dt

Trong tröôø ng hôï p toång quaùt thì:
 L  x  dv x1
h qth   h
 g   dt
 (4.33)
 




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 100
http://www.hcmute.edu.vn



m
F
vôùi: Lh    l1 (4.34)
i 1 f1

Thay (4.31), (4.33) vaøo (4.26) vaø bieán ñoåi, ta coù aùp suaát ôû trong buoàng laøm vieäc cuûa
bôm ñoái vôùi tröôø ng hôïp toång quaùt laø:

p x1 p a  v 2  L  x  dv 
  z h  h vh  1  Th   x1   h   x1  (4.35)
   2g  g  dt 
 
Töø pt (4.35) ta thaáy, ñoái vôùi nhöõn g soá haïng trong ngoaëc vuoâng, tröø coät aùp quaùn tính
L h  x dv x1
 laø ñaïi löôïng ñoåi daáu, coøn laïi laø nhöõng ñaïi löôïng döông (+). Vì theá neân aùp suaát ôû
g dt
buoàng laøm vieäc trong quaù trình huùt px1 (neá u hqt > 0) seõ nhoû hôn aùp suaát maët thoaùng ôû beå huùt
pa: px1 < pa.
Neáu px1 < pbh thì seõ sinh ra söï giaùn ñoaïn cuûa doøng chaát loûng trong bôm, chaát loûng coù
theå taùch rôøi khoûi piston, laøm giaûm löu löôïng cuûa bôm. Ngoaøi ra coøn gaây ra h n töôïng xaâm
Min hieä
Chi
thöïc trong bôm, laømhoûng caùc boä phaän cuûa bôm. P. Ho
uat T
y th
vaø K
Muoán cho px1 lôùn thì caàn coù aùp suaát pa lôùn am caùc soá haïng trong ngoaëc vuoâng nhoû:
u ph
DH S
o zh neân choïn trong phaïm viruong nhoû caøng toát, trong thöïc teá zh  4  5m. Neáu bôm coù
caøng
h t ©, T theå choï n z < 0 (ñaët bôm döôùi maët thoaùng cuûa beå huùt).
yr g
boä phaän loùt kín baûoiñaûm coù
Cop
h

v2
o 1  Th   x 1  0  ñeå taêng khaû naêng huùt caàn choïn sao cho caøng nhoû caøng toát, töùc laø
2g
giaûm ñeán möùc toái thieåu toån thaát cuïc boä vaø choïn oáng huùt ngaén nhaát trong phaïm vi coù
theå. Nhaân toá aûnh höôûng quan troïng ñeán toån thaát laø vaän toác chuyeån ñoäng cuûa piston.
o hvh : luùc baét ñaàu môû khoùa raát lôùn. Caàn laøm van nheï vaø taêng dieän tích maët caét thoaùt cuûa
chaát loûng.
o Lh nhoû khi ñöôøng kính oáng huùt lôùn vaø chieàu daøi oáng huùt nhoû.
o Trò soá cuûa gia toác dv/dt phuï thuoäc vaän toác piston, khi voøng quay cuûa bôm caøng lôùn thì
gia toác sinh ra löïc quaùn tính caøng lôùn. Vaäy muoán giaûm coät aùp quaùn tính ñeå taêng khaû
naêng huùt cuûa bôm, phaûi choïn oáng huùt ngaén nhaát vaø coù ñöôø ng kính lôùn; soá voøng quay
cuûa truïc bôm khoâng ñöôïc quaù lôùn: n = 100  200 v/ph.
Qua söï phaân tích ôû treân, ta thaáy: aùp suaát trong quaù trình huùt cuûa bôm px1 min khi piston
môùi baét ñaàu chuyeån ñoäng (x = 0) vaø px1 max khi x = S (cuoái haønh trình). Do ñoù, ñieà u kieän laøm
vieäc bình thöôøng cuûa bôm khoâng coù hieän töôïng xaâm thöïc trong quaù trình huùt laø:
 p x1   p bh 
       .h 
   
  x 0  
pa p
Töùc laø:  z h  h vh  h qt max   bh  .h (4.36)
 




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 101
http://www.hcmute.edu.vn



2
vx1
1  Th . 0 khi x = 0 vaø vx1 =0
2g

Ñoái vôùi bôm piston ñöôïc truyeà n daãn baèng cô caáu thanh truyeàn tay quay thì; x = 0 coù:
L
h qt max  h .2 R
g

pa  L  p
Do ñoù:  z h  h vh  h .2 R   bh  .h (4.37)
  g  

4.2.6- Aùp suaát cuûa bôm piston trong quaù trình ñaåy
Töông töï nhö ñoái vôùi quaù trình huùt, ta vieát pt Bernoulli cho doøng chaûy khoâng oån ñònh
giöõa 2 maët caét b-b vaø c-c, laáy b-b laøm maët chuaån (zb = 0; zc = zñ ; p c, vc - aùp suaát vaø vaän toác
doøng chaûy taïi nôi caàn cung caáp chaát loûng).
p x2 v x22
pc v2 h
Ta coù:   zd   c   h d  h qtd Min (4.38)
Chi
P. Ho
 2g  2g
uat T
y th
am K
u ph c c
g DH S
ruon
h t©T
yrig
Cop zñ



S S-x
b b




Hình 4.10 - Sô ñoà ñöôøng oá ng ñaåy
Trong ñoù:
px2 , vx2 - aùp suaát vaø vaän toác chaát loûng trong buoàng coâ ng taùc taïi thôøi ñieåm ñang xeùt
trong quaù trình ñaåy .
hñ - toång toå n thaát coät aùp treân toaøn boä chieàu daøi oáng ñaåy, xaùc ñònh gioá ng nhö trong
quaù trình huùt:
v2 2
x
hñ = h vd   Td (4.39)
2g

Tñ - heä soá toån thaát töông ñöông cuûa oáng ñaåy, xaùc ñònh töông töï Th theo (4.32).
hvñ - toån thaát naêng löôïn g taïi van ñaåy.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 102
http://www.hcmute.edu.vn



Hqtñ - coät aùp quaùn tính treân oáng ñaåy (töø b-b ñeán c-c) xaùc ñònh theo coân g thöùc sau:
(töông töï quaù trình huùt)
 L  S  x  dv x 2
h qtd   d
 
 dt (4.40)
 g 
Lñ - chieàu daøi töông ñöông cuûa oán g ñaåy, xaùc ñònh töông töï Lh;
S - laø haønh trình piston.
Thay caùc giaù trò vaøo vaø bieán ñoåi, ta ñöôïc aùp suaát trong buoàng laøm vieäc cuûa bôm piston
trong quaù trình ñaåy laø:

p x2 p c  v 2 2  L d  S  x  dv x 2 
  z d  h vd  Td  1  x   
 dt  (4.41)
   2g   g  
p x2 p
Trong (4.41) ta thaáy: trong quaù trình ñaåy laø toång cuûa c vaø caùchñoä cao bieåu thò
  i Min
Ch
bôûi caùc soá haïng trong ngoaëc vuoân g. Phaân tích töông töï nhö ñoáiP. Hoquaù trình huùt, ta thaáy: px2
T vôùi
uat
coù giaù trò lôùn nhaát khi piston baét ñaàu ñaåy (x = S) vaø Ky th x = 0. Nhöõ ng luùc ñoù gia toác cuûa
min khi
p am
piston trong bôm coù trò soá aâm (-) vaø trò soá coäSu p h n tính laø max:
gD H t aù quaù
r n
Tp uo
 p x 2 i ht © c
g
 yr    z d  h vd  h qt max 
C p  min
o (4.42)
  

 L  S 2
Roõ raøng laø khi h qt max   d
 g  . R thì trong buoàng coâng taùc cuûa bôm coù theå xuaát

 
p  p p 
hieän chaân khoâng  x 2   10,3mH 2 O vaø xaûy ra xaâm thöïc  x 2  bh  .
    
    
Do ñoù, ñieàu kieän baûo ñaûm bôm piston laøm vieäc bình thöôøng ( khoâng gaây ra xaâm thöïc)
trong quaù trình ñaåy laø:
 p x2  p 

     bh  .h 
    (4.43)
 x 0  
Ñoái vôùi bôm piston ñöôïc truyeàn daãn baèng cô caáu thanh truyeàn tay quay:
pc  L  S 2  p bh
 z d  h vd  d . R    .h (4.44)
  g  

Vaäy muoán choáng hieän töôïng xaâm thöïc trong quaù trình ñaåy caàn coù nhöõng bieän phaùp
sau:
o Giaûm chieàu daøi oáng ñaåy (neâ n giaûm caùc ñoaïn naèm ngang)
o Taêng dieän tích maët caét oáng ñaåy (bieän phaùp naøy ñôn giaûn vaø coù hieäu quaû toát).
o Giaûm dieän tích maët caét piston (F), baùn kính tay quay ( R) vaø soá voøng quay laøm vieäc.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 103
http://www.hcmute.edu.vn



4.2.7- Voøng quay giôùi haïn cuûa bôm piston
Moät trong caùc yeáu toá quan troïng aûnh höôûng ñeán ñieàu kieän ñeå khoâng xaûy ra hieän töôïng
xaâm thöïc laø soá voøng quay laøm vieäc cuûa bôm. Do ñoù caàn xaùc ñònh soá voøng quay laøm vieäc giôùi
haïn cuûa bôm nmax.
2.n
Giaûi pt (4.37), thay   , trong ñieàu kieän coù xaâm thöïc ta coù:
60
895  p a  p bh 
n max(1)  
  .h  z h  h vh 
 (4.45)
LhR   
895 - laø soá haïng thu ñöôïc khi ta nhaân 302 vôùi g vaø chia cho 2 = 9,86. Töùc laø:
900  9,81
 895
9,86
Töông töï nhö treân ta tính ñöôïc soá voøng quay giôùi haïn cho pheùp cuûa bôm trong quaù
trình ñaåy nmax(2) töø ñieàu kieän (4.45):
h
Min
895  p c  p bh  Ho Chi
n max( 2 )    .h  z d  h vdTP.
 (4.46)
t 
Ld R 
 
Ky thua 
pham
Soá voøng quay cho pheùp [n] cuûa bômu piston khoâ ng ñöôïc lôùn hôn trò soá beù nhaát cuûa
HS
ng D
Truo
nmax(1) vaø nmax(2) :
[n]yr ht ©
ignmax(1),(2)
Cop

Vôùi bôm nöôùc, thöôøng [n] = 100  200 v/ph.
Soá voøng quay cho pheù p [n] phaûi giaûm khi nhieät ñoä chaát loûng trong bôm taêng. Neáu bôm
laøm vieäc vôùi soá [n] coá ñònh thì khi nhieät ñoä taêng thì seõ phaûi giaûm chieàu cao huùt (zh)
4.2.8- Ñöôøng ñaëc tính
a- Ñöôøng ñaëc tính laøm vieäc cô baûn cuûa bôm piston H = f(Q) vôùi 2 soá voøng quay laøm
vieäc khaùc nhau n2 > n1
H
B D
R
L G




n1 n2 >
n



O A C Q

Hình 4.11 - Ñöôøng ñaëc tính lyù thuyeát




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 104
http://www.hcmute.edu.vn



Theo lyù thuyeát cuûa maùy thuyû löïc theå tích, coät aùp khoâng phuï thuoäc löu löôï ng. Neâ n
ñöôøng ñaëc tính lyù thuyeát cuûa bôm ñöôïc bieåu dieãn baèn g caùc ñöôøng AB vaø CD song song truïc
OH. Nhöng ñöôøng ñaëc tính thöïc nghieäm thì khoâng hoaøn toaøn nhö vaäy. Chuù ng ñöôïc bieåu dieã n
baèng caùc ñöôøng AG vaø CR, khi coät aùp (aùp suaát) cuûa bôm taêng leân thì löu löôïng coù giaûm ñi.
Ñieàu naøy deã hieå u vì khi aùp suaát taêng thì toån thaát löu löôïng (do chaát loûng roø ræ qua boä phaän
laøm kín) taêng, laøm giaûm löu löôïng thöïc cuûa bôm.
Neáu aùp suaát laøm vieäc quaù lôùn thì löu löôï ng cuûa bôm coù theå maát maùt hoaøn toaøn vì roø ræ,
hoaëc van an toaøn ñöôïc môû ñeå xaû chaát loûng veà beå huùt. AÙp suaát vaø löu löôï ng luùc naøy ñöôïc bieå u
dieãn baèng ñoaïn GL, ñieåm L öù ng vôùi thôøi ñieåm van an toaøn ñöôïc môû. Söï cheânh leäch giöõa
ñöôøng ñaëc tính coät aùp lyù thuyeát vaø thöïc nghieäm caøng nhieàu khi n caøng lôùn, vì khi ñoù toån thaát
löu löôïng taêng khoâng phaûi chæ do roø ræ maø coøn do söï ñoùng môû cuûa caùc van ñaåy vaø huùt khoân g
kòp thôøi laøm giaûm löu löôïng thöïc cuûa bôm.
b- Ñöôøng ñaëc tính laøm vieäc Q = f(H), N = f(H),  = f(H) öùng vôùi n = const.
N,Q, h
Min
Chi
n = const
tT P. Ho
 hua
Ky t
am
HS u ph
uo ng D
© Tr Q
ight
C opyr
N




Hình 4.12 - Ñöôøng ñaëc tính laøm vieäc H
Ñoái vôùi maùy thuûy löïc theå tích coù n = const, thöôøng bieåu dieãn caùc thoâng soá laøm vieäc
theo H vì khi löu löôï ng Q khoâng ñoåi thì vieäc ñieàu chænh cheá ñoä laøm vieäc cuûa loaïi maùy naøy
thöôøng ñöôïc thöïc hieän baèng caùch thay ñoåi aùp suaát laøm vieäc. Khi aùp suaát laøm vieäc cuûa bôm
khoâng ñoåi (H = const), neáu soá voøng quay n taêng thì löu löôïng Q, coân g suaát N vaø hieäu suaát löu
löôïng cuõng taêng.
c- Ñöôøng ñaëc tính  = f(n) ; Q = f(n) ; N = f(n) khi H = const.

N,Q, Q

K1
Q n2 = const 
N
K2
n1 = const





n Q

Hình 4.13 - Ñöôøng ñaëc tính laøm vieäc thay ñoåi theo n

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 105
http://www.hcmute.edu.vn



d- Ñöôøng ñaëc tính xaâm thöïc cuûa bôm piston theo hai soá voøng quay khaùc nhau n1  n2 :
Ñöôøng ñaëc tính xaâm thöïc cho ta bieát khaû naêng laøm vieäc bình thöôø ng (khoâng xaûy ra xaâm thöïc)
cuûa bôm öùng vôùi soá voøn g quay khoâng ñoåi.
Caùc ñieåm K1, K2 laø caùc ñieåm giôùi haïn phaïm vi laøm vieäc an toaøn cuûa bôm öùng vôùi
caùc trò soá aùp suaát chaân khoâng giôùi haïn H = HCK. Neáu ñoä chaân khoâ ng trong bôm vöôït quaù caùc
trò soá giôùi haïn thì
bôm seõ laøm vieäc trong tình traïng bò xaâm thöïc.
Töø ñöôøng ñaëc tính xaâm thöïc, ta coù theå xaùc ñònh chieàu cao huùt cho pheù p cuûa bôm theo
coâng thöùc:
v2
z h   H CK   2
 h h (4.47)
2g


h
Min
4.3- BÔM ROTO Chi
P. Ho
uat T
4.3.1- Khaùi nieäm chung K y th
ham
Su p i theá kyû tröôùc, sôùm hôn bôm piston roto.
g DH
Caùc loaïi bôm roto ra ñôøi vaøo khoaûng cuoá
T ruon duøng roäng raõi trong caùc ngaønh cheá taïo maùy vaø ñoäng
ht ©
Trong 60 naêm trôû laïi ñaây, chuùng ñöôïc
yrig
löïc. Cop
Bôm roto coù nhieàu loaïi, nhieàu kieå u khaùc nhau. Nhöng chuùng ta chæ nghieân cöùu caùc
loaïi phoå bieán sau ñaây:
 Bôm baùnh raêng
 Bôm truïc vít
 Bôm caùnh gaït
 Bôm chaân khoâng voøng nöôùc
Trong caùc loaïi bôm naøy (tröø bôm chaân khoâng voøng nöôùc) ñeàu coù theå bieán thaønh ñoäng
cô thuyû löïc, neáu ta naïp vaøo chuùng doøng chaát loûng coù aùp suaát ñuû lôùn.
Trong bôm roto, boä phaän laøm vieäc chính tröïc tieáp trao ñoåi aùp naêng vôùi doøng chaát loûng
qua maùy laø boä phaän coù chuyeån ñoäng quay nhö baùn h raêng, truïc quay coù caùnh gaït,… goïi chung
laø roto. Roto coù chuyeån ñoäng troøn ñeàu taïo ra doøng chaûy töông ñoái ñeàu. Löu löôïng vaø aùp suaát
cuûa doøng chaûy trong caùc maùy roto dao ñoäng ít hôn so vôùi doøng chaûy trong caùc maùy thuûy löïc
piston.
AÙp suaát laøm vieäc trong caùc bôm roto thöôøng cao hôn so vôùi caùc bôm caùnh daãn nhöng
thaáp hôn so vôùi caùc bôm piston, thoâng thöôøng laø 20  150 at.
Öu ñieåm chung cuûa bôm roto laø:
 Keát caáu ñôn giaûn
 Kích thöôùc nhoû, goïn nheï


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 106
http://www.hcmute.edu.vn



 Coù tuoåi beàn cao
 Laøm vieäc chaéc chaén, tin caäy
 Coù theå laøm vieäc vôùi soá voøng quay lôùn
 Coâng suaát treân 1 ñvò troïn g löôïng lôù n
 Coù chæ tieâu kinh teá toát (reû)
Caùc öu ñieåm chuû yeáu treân ñaây laøm cho caùc bôm roto ñöôïc söû duïng roäng raõi trong caùc
ngaønh cheá taïo maùy vaø ñoäng löïc öùng vôùi caùc ñieàu kieän kyõ thuaät phuø hôïp, ví duï nhö trong caùc
heä thoán g truyeàn ñoäng vaø truyeàn löïc baèng daàu hoaëc trong caùc boä phaän ñieà u khieån baèn g caùc cô
caáu thuûy löïc.
4.3.2- Bôm baùnh raêng
a - Caáu taïo, nguyeân lyù laøm vieäc
h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
HS u ph
uo ng D
© Tr
ight
C opyr




Hình 4.14 – Sô ñoà caáu taïo bôm baùnh raêng
Caáu taïo cuûa bôm coù töø 2 baùnh raêng trôû leân aên khôùp vôùi nhau, coù theå aên khôùp ngoaøi
hoaëc aên khôùp trong. Soá raêng thöôøng gaëp Z = 8  12 raêng.
Sô ñoà keát caáu cuûa 1 bôm baùnh raêng ñôn giaûn nhaát thöôøng coù 2 baùnh raêng nhö hình veõ .
Baùnh raêng chuû ñoäng 1 gaén lieàn treân truïc chính cuûa bôm aên khôù p vôùi baùnh raêng bò
ñoäng 2, caû 2 baùnh raên g ñeà u ñaët trong voû bôm 3. Khoaûng troáng A giöõa voû bôm, mieäng oáng huùt
4 vaø 2 baùn h raêng goïi laø boïng huùt; khoaûng troá ng B giöõa voû bôm, mieä ng oá ng ñaåy vaø 2 baùn h
raêng goïi laø boïng ñaåy. Khi bôm laøm vieäc baùnh raêng chuû ñoäng quay, keùo baùnh raêng bò ñoäng
quay theo chieàu muõi teâ n (nhö hình veõ), chaát loûn g chöùa ñaày trong caùc raõnh a giöõa caùc raêng
ngoaøi vuøng aên khôùp ñöôïc chuyeån töø boïng huùt qua boïng ñaåy voøng theo voû bôm ( theo chieàu
chuyeån ñoäng cuûa baùn h raêng). Vì theå tích chöùa chaát loûng trong boïng ñaåy giaûm khi caùc raêng
cuûa caëp baùnh raêng vaøo khôùp, neân chaát loûng bò cheø n eùp vaø doà n vaøo oáng ñaûy 5 vôùi aùp suaát cao.
Quaù trình naøy goïi laø quaù trình ñaåy cuûa bôm. Ñoàng thôøi vôùi quaù trình ñaåy thì ôû trong boïng huùt
xaûy ra quaù trình huùt nhö sau: khi caùc raêng ra khôùp, theå tích chöùa chaát loûng taêng, aùp suaát chaát
loûng giaûm xuoán g thaáp hôn aùp suaát treân maët thoaùng cuûa beå huùt laøm cho chaát loûng chaûy qua
oáng huùt 4 vaøo bôm. Quaù trình huùt vaø ñaåy chaát loûng xaûy ra ñoà ng thôøi vaø lieân tuïc.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 107
http://www.hcmute.edu.vn



* Neá u trong bôm khoâng coù khe hôû thì aùp suaát chaát loûng chæ taêng khi naøo noù ñöôïc
chuyeån ñeá n boïn g ñaåy. Vaäy aùp suaát do bôm taïo neân chæ phuï thuoäc vaøo aùp suaát phuï taûi (aùp suaát
trong oáng ñaåy).
* Nhöng thöïc teá bao giôø cuõng coù khe hôû:
- giöõa ñænh raêng vôùi voû bôm;
- giöõa maët ñaàu baùnh raêng vôùi voû bôm;
- giöõa caùc maët raêng.
Do ñoù chaát loûng ñöôïc taêng aùp suaát sôùm hôn tröôùc khi ñeán boïng ñaåy. Chính caùc khe hôû
gaây neân toå n thaát löu löôï ng trong bôm baùnh raêng (chaát loûn g theo khe hôû chaûy ngöôïc trôû veà
boïng huùt) haïn cheá khaû naêng taêng aùp suaát laøm vieäc cuûa bôm. Neáu aùp suaát phuï taûi cao quaù möùc
thì coù theå löu löôïng cuûa bôm hoaøn toaøn bò toån thaát. Vì vaäy, ñeå haïn cheá aùp suaát laøm vieäc toái
ña, ngöôøi ta boá trí van an toaøn 6 treân oáng ñaåy.
h
Min
b - Löu löôïng trung bình cuûa bôm baùnh raêng Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
u ph
g DH S
ruon
h t©T
yrig
Cop

Hình 4.15 - Sô ñoà aên khôùp cuûa caùc raêng
Löu löôïng trung bình cuûa bôm baùnh raêng tính theo coâng thöùc:
Q  q.n (4.48)

Trong ñoù: q - löu löôïng rieâng cuûa bôm trong 1 chu kyø;

n - soá chu kyø trong 1 ñôn vò thôøi gian.
Tính löu löôïng rieâ ng q:
Giaû söû theå tích cuûa 1 raõnh baèng theå tích cuûa 1 raêng.
Goïi a laø theå tích cuûa 1 raêng:
t
a  .h.b
2
Trong ñoù:
.D
t- böôùc cuûa raêng; t  ;
Z
D - ñöôø ng kính voøng laên;
h - chieàu cao aên khôùp; h  2m ; m - moâñun cuûa baùnh raêng;
Z - soá raêng;

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 108
http://www.hcmute.edu.vn



b - chieàu daøi raêng (chieàu roäng raên g).
.D
Vaäy: a 2 mb
2Z
Khi 2 baùn h raêng quay 1 voøng, theå tích chaát loûng ñöôïc chuyeån qua bôm töø boïng ñaåy
ñeán boïng huùt laø 2 Za .
Vaäy löu löôïng cuûa bôm vôùi soá voøng quay n trong 1 ñôn vò thôøi gian laø:
Q l  2 Zan  2 .Dmbn (4.49)

Neáu soá raêng cuûa baùnh raêng khoâng nhö nhau thì laáy soá raêng Z1 cuûa baùnh raêng chuû ñoän g
ñeå tính.
Ñoái vôùi baùnh raêng coù soá raêng nhoû Z = 6  12 thì theå tích cuûa raõnh lôùn hôn theå tích cuûa
raêng, khi ñoù trong coân g thöùc treân ngöôøi ta thay  baèng heä soá 3,5. Ta coù:
h
Q l  7Dmbn Min (4.50)
Chi
P. Ho
d uat T
y th
Maø m  , neân löu löôïng coù theå tính theo coâng thöùc sau:
Z am K
u ph
D r ong
2 DH S
Q l  7 t © bn u
T (4.51)
h
yrig Z
Cop
c - Moâmen quay vaø löu löôïng töùc thôøi cuûa bôm baùnh raêng - Dao ñoäng löu löôïng
1. Moâmen quay cuûa bôm baùnh raêng:




Hình 4.16 - Sô ñoà xaùc ñònh moment quay cuûa caùc baùnh raêng
P – taâm aên khôùp
A – ñieåm aên khôùp;


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 109
http://www.hcmute.edu.vn



Ro - baùn kính voøng troø n cô sôû;
R - baùn kính voøng laên;
R2 - baùn kính voøng ñaàu ñænh raêng.
Trong quùa trình bôm baùnh raên g laøm vieäc, caëp baùnh raêng quay vaø aên khôùp vôùi nhau taïi
ñieåm aên khôùp A. Phía treân ñieåm A thoâng vôùi boïng ñaåy coù aùp suaát boïng ñaåy p2, trong khi ñoù
phía döôùi ñieåm A thoâng vôùi boïng huùt seõ coù aùp suaát taïi boïng huùt p1. Döôùi taùc duïng cuûa ñoä
cheânh aùp p = p2 - p1, treân truïc quay cuûa baùnh raêng chuû ñoäng vaø baùnh raêng bò ñoäng chòu
moâmen quay M1 vaø M2 taùc ñoäng leân O1 vaø O2.
Goïi x- khoaûng caùc h töø A deán O1;
y- khoaûng caùch töø A deán O2 .
* Ñoái vôùi baùnh raêng chuû ñoäng:
Ta bieát aùp löïc taùc duïng caùc maët raêng ñoái dieän thì caân baèng (trieät tieâh ) nhau, neáu aùp
Min
u
Chi ng ôû ngoaøi vuøng aên
. o
suaát taùc duïng leân caùc maët ñoái dieän baèng nhau. Nhö vaäy ñoái vôùiHcaùc raê
t TP
uaaên khôùp ta thaáy:
khôùp thì thoûa maõn ñieàu naøy, coø n ñoái vôùi caùc raêng ôû taïi vuøh g
yt
n
am K
Xeùt raõnh raên g cuûa baùnh raêng chuû ñoäSu php suaát taïi A1A1’ vaø A2 A2’ caân baèng (ñeàu coù
H ng: aù
ng Dñaåy, ñoaïn A2A2” chòu aùp suaát huùt. Nhö vaäy taïi raõnh
aùp suaát huùt) coøn ñoaïn A1A1” chòu ruosuaát
© Taùp
ight cheânh aùp p = p = p2 - p1
raêng naøy chòu taùc duïng pyr ñoä
cuûa
Co
Vaäy baùnh raêng chuû ñoäng chòu 1 aùp löïc laø: P1 = p.dtích taùc duïng = p.(A1 A1”.b)
= p.(R2 - x).b
* Ñoái vôùi baùnh raêng bò ñoäng: töông töï ta xeùt 2 maët ñoái B1B1” vaø B2B2”
ñoaïn B2’B2” : aùp suaát ñaåy ; ñoaïn B1’B1” : aùp suaát huùt
Nhö vaäy taïi treân phaàn dieä n tích B1’B1” cuõn g chòu ñoä cheânh aùp p = p2 - p1
Vaäy baùnh raêng bò ñoäng chòu aùp löïc laø: P2 = p.(B1 ’B1”.b) = p.(R2 -y).b
Moment quay do caùc aùp löïc P1 vaø P2 gaây neân treân baùnh raêng chuû ñoäng vaø baùnh raên g
R x R2  x2
bò ñoäng laø: M1  P1 .  p.(R 2  x ).b. 2  p. 2 .b (4.52)
2 2
R2  y R2  y2
Töông töï: M 2  P2 .  p.(R 2  y ).b.  p. 2 .b (4.53)
2 2
Moment toång coäng M taùc duïng leân caùc truïc cuûa bôm baùnh raêng seõ laø: M  M1  M 2
p.b
Hay: M
2
 2 
2R 2  x 2  y 2  (4.54)

* Ta seõ xaùc ñònh giaù trò x 2  y 2




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 110
http://www.hcmute.edu.vn




A
x y

O1 P O2




Hình 4.17 - Ñieåm aên khôùp vaø taâm aên khôùp
Goïi l - laø khaûng caùch töø ñieåm aên khôùp A ñeán taâm aên khôùp P.
2
Ta coù: x 2  R  c   k 2
h
Min
Chi
P. Ho
2
y  R  c  k
2 2

uat T
y th 2
Vaäy: x  y  2R  2 c  2 k pha2 R K  2 c  k 2  2 R 2  2l 2  2 R 2  l 2
2 2 2
m 2 2 2
   
H Su
n D
Thay vaøo phöông trình momentgta coù:
© Truo
ight
opyrp.b. R 2  R 2  l 2
CM  2   (4.55)

Ñoái vôùi baùnh raêng thoâng thöôøng thì R 2  R  m ; neân:


M  p.b. 2Rm  m 2  l 2  (4.56)

Töø bieåu thöùc treân ta thaáy: M phu ïthuoäc vaøo khoaûng caùch l.
Khi l = lmax thì moment coù trò soá nhoû nhaát:

M min  p.b. 2 Rm  m 2  l 2
max  (4.57)

Khi l = 0 thì moment coù trò soá lôùn nhaát:

M max  p.b. 2Rm  m 2 
Theo coân g thöùc treân ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc trò soá cuûa moment töùc thôøi taùc duïng leâ n
truïc bôm. Söï dao ñoäng cuûa moment quay aûnh höôûng xaáu ñeán söùc beàn vaø ñieàu kieän laøm vieäc
cuûa bôm. Ta bieát trò soá M tyû leä vôùi coâng suaát treân truïc bôm, maø coâng suaát laïi aûnh höôûng ñeán
aùp suaát vaø löu löôïng cuûa bôm, do ñoù söï dao ñoäng cuûa moment quay M gaây neân söï dao ñoäng
löu löôïng vaø aùp suaát.
2. Löu löôïng töùc thôøi cuûa bôm baùnh raêng- Dao ñoäng löu löôïng
Ta bieát:
 Coâng suaát treân truïc cuûa bôm taïi thôøi ñieåm truïc bôm coù moment quay töùc thôøi M laø:
N  M. ;  = const - vaän toác goùc cuûa truïc bôm.


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 111
http://www.hcmute.edu.vn



 Maët khaùc coâng suaát bôm phuï thuoäc löu löôïng töùc thôøi Q:
N  .Q.H  p.Q ;

p = const - cheânh leäch aùp suaát ôû boïng ñaåy vaø boïng huùt.
Suy ra: M.  p.Q

Hay: Q 

M . p.b. 2 Rm  m 2  l 2 .  
 2Rm  m 2  l 2 .b. 
p p

Vaäy: 
Q  2Rm  m 2  l 2 .b.  (4.58)

Suy ra: löu löôïng töùc thôøi cuûa bôm baùnh raêng thay ñoåi phuï thuoäc khoaûng caùch l töông
töï nhö moment.
Khi l = 0, bôm coù löu löôï ng lôùn nhaát:
  h
Q max  2 Rm  m 2 .b. Min (4.59)
Chi
P. Ho
Khi l = lmax , bôm coù löu löôïng nhoû nhaát: uat T
y th
Q min  2 Rm  m 2  l 2Su .phm
  a K
max b. (4.60)
DH
uong
Vaäy: Löu löôïng töùc ghti© cuûr bôm baùnh raêng thay ñoåi moät caùch coù chu kyø töø Qmin ñeán
thôø T a
ri
Qmax Bieân ñoä dao ñoänopy a bôm baùnh raêng phuï thuoäc khoaûng caùch l vaø do ñoù phuï thuoäc soá
C g cuû
raêng vaø heä soá truøng khôùp cuûa caëp baùnh raêng.
Ñoái vôùi bôm baùnh raên g thaúng coù theå xaùc ñònh bieân ñoä dao ñoäng löu löôïng A theo coâng
thöùc gaàn ñuùng sau:
2
A .2 R 2 b
o (4.61)
Z2
 - heä soá truøng khôùp;
Z - soá raêng;
b - chieàu daøi raêng ( chieàu roäng baùn h raêng);
 - vaän toác goùc cuûa baùnh raêng chuû ñoä ng;
R o - baùn kính voø ng cô sôû.

 Ñeå ñaùnh giaù möùc ñoä dao ñoäng löu löôïng cuûa bôm baùn h raêng, ta tính heä soá dao ñoäng
Q  Q min
löu löôïng:   max (4.62)
Q tb

Heä soá dao ñoäng löu löôïng cuûa bôm baùnh raêng truï coù theå tính theo coâng thöùc gaàn ñuùng:

cos 2 
  1,25 (4.63)
Z
 - goùc aên khôùp cuûa caëp baùnh raêng; ñoái vôùi baùnh raêng tieâu chuaån  = 20o.


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 112
http://www.hcmute.edu.vn



Nhö vaäy  phuï thuoäc vaøo soá raêng Z.
So vôùi caùc loaïi bôm piston vaø piston roto, thì bôm baùnh raêng coù heä soá dao ñoäng löu
löôïng nhoû hôn nhieàu.
Bieåu ñoà dao ñoäng löu löôïng vaø aùp suaát cuûa bôm baùnh raêng coù soá raêng Z = 10 vaø Z
=12.




h
Min
Chi
P. Ho
tT
K thua
ylöôï ng vaø aùp suaát
ham
Hình 4.18 - Bieåu ñoà dao ñoäng löu
H Su p
Dao ñoäng löu löôï ng gaây ra rdao g D g aùp suaát, aûnh höôûng xaáu ñeán söï laøm vieäc cuûa bôm
uon ñoä n
t©T
vaø cuûa heä thoáng truyeà n ñoänghthuûy löïc.
yri g
Cop
d - Caùch khaéc phuïc moät soá nhöôïc ñieåm cuûa bôm baùnh raêng
1. Hieän töôïng dao ñoäng löu löôïng
Coù moät soá bieän phaùp:
 Duøng baùn h raêng coù soá raêng lôùn.
Nhöôïc ñieåm laø phaûi taêng ñöôøng kính baùn h raêng.
 Duøng baùn h raêng nghieâng: ôû baùnh raêng nghieâng toaøn boä chieàu daøi tieáp xuùc khoâng vaøo
vaø ra khôùp cuøng moät luùc maø vaøo vaø ra khôùp töø töø neân löu löôï ng cuûa bôm ñeàu hôn (
dao ñoäng ít hôn) vaø bôm laøm vieäc eâm hôn. Heä soá dao ñoäng löu löôïng cuûa bôm baùnh
raêng nghieâng nhoû hôn so vôùi bôm baùnh raêng thaúng; noù tuøy thuoäc vaøo goùc nghieâng cuûa
raêng. Nhöôïc ñieåm cuûa baùnh raêng nghieâng laø khi laøm vieäc xuaát hieän löïc chieàu truïc Pa.
Goùc nghieâng  vaø aùp suaát laøm vieäc cuûa bôm caøng lôùn thì löïc chieàu truïc caøng lôùn, gaây
hö hoûng oå truïc vaø ñoøi hoûi bôm phaûi coù keát caáu phöùc taïp ñeå khaéc phuïc löïc ñoù. Trong
kyõ thuaät thöôøng duøng bôm baùnh raêng nghieâng coù  = 20o  30o vaø aùp suaát p = 3  5 at.
 Duøng baùn h raêng chöõ V:
Baùnh raêng chöõ V coù ñaày ñuû öu ñieåm cuûa baùnh raên g nghieâ ng nhöng ôû ñaây löïc chieà u
truïc töï khöû. Vì vaäy duøng baùnh raêng chöõ V phaùt huy ñöôïc öu ñieåm cuûa baùnh raêng
nghieâng baèng caùch taêng  cuûa raêng coù theå tôùi 35o ñeán 45o. Do ñoù noù coù aùp suaát laøm
vieäc cao hôn p = 20  40 at.
Nhöôïc ñieåm coù keát caáu phöùc taïp, cheá taïo ñaét tieàn.


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 113
http://www.hcmute.edu.vn



Ñeå khaéc phuïc nhöôïc ñieåm naøy cuûa baùnh raêng chöõ V, ngöôøi ta duøng 2 caëp baùnh raêng
nghieâng boá trí ñoái xöùng treân cuøng 1 truïc.




Hình 4.19 - Baùnh raêng chöõ V
inh
2. Hieän töôïng chaát loûng bò neùn ôû chaân raêng khi bôm laøm vieäc o Chi M
P. H
* Khi 1 caëp raêng vaøo khôùp uat T ng vaøo khôùp
* Khi thcaêïp raê
y2
am K
u ph
g DH S
ruon
h t©T
yrig
Cop




Hình 4.20 - Chaát loûng bò neùn ôû chaân raêng
Khi bôm laøm vieäc, moät phaàn chaát loûn g bò giöõ laïi ôû chaân raêng khi caùc raêng aên khôùp vôùi
nhau. Neáu giöõa caùc maët raêng khi aên khôùp khoâng coù khe hôû thì phaàn chaát loûng naøy bò neùn laïi.
Khi caëp baùnh raêng saép keát thuùc quaù trình vaøo khôùp thì aùp suaát cuûa chaát loûng naøy lôùn nhaát vò
theå tích chöùa chuùng nhoû nhaát. Nhöng khi caëp raêng ra khôùp thì theå tích ñoù lôùn daàn , aùp suaát
giaûm, xuaát hieän aùp suaát chaân khoâng. Keát quaû laø coù moät phaàn maët raêng khi vaøo khôùp vaø ra
khôùp chòu theâm taûi troïng phuï ñoåi daáu gaây aûnh höôûng xaáu ñeán söùc beàn cuûa raêng, baùnh raêng vaø
oå truïc (oå truïc bò moøn khoân g ñeàu ). Ngoaøi ra chaát loûng trong caùc theå tích bò neùn noùng leân vaø khi
aùp suaát giaûm chaát loûng boác hôi, suûi boït gaây hieän töôïng xaâm thöïc vaø neáu chaát loûng laø daàu deã
bò bieán chaát (oâxy hoùa).
Bieän phaùp khaéc phuïc:
 Laøm caùc raõnh “thoaùt” treân thaønh voû bôm ôû phía trong ngang vò trí aên khôùp cuûa 2 baùnh
raêng. Caùc raõn h naøy coù theå thoâng vôùi boïng huùt hoaëc boïng ñaåy. Caùc chaát loûng bò neùn seõ
ñi qua caùc raõnh naøy maø veà boïng huùt hoaëc boïng ñaåy, do ñoù khoâng gaây neân taûi troïng
phuï. Neáu raõnh thoâng vôùi boï ng huùt thì toån thaát löu löôïng taêng,hieäu suaát löu löôïn g giaûm
khoaûng 7%.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 114
http://www.hcmute.edu.vn




Hình 4.21 - Keát caáu raõnh thoaùt trong baùnh raên g
 Khoan caùc loã thoaùt höôùng kính ôû chaân raêng
Caùc loã naøy thoâng vôùi caùc raõnh treân truïc daãn chaát loûng ñeán boïng huùt hoaëc boïng ñaåy.
Hai bieän phaùp naøy ñoøi hoûi keát caáu phöùc taïp, cheá taïo khoù, laøm giaûm ñoä kín cuûa caùc theå
tích laøm vieäc do ñoù hieäu suaát giaûm.


h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
HS u ph
uo ng D
© Tr
yright
Cop
Hình 4.22 - Keát caáu loái thoaùt höôùng kính ôõ chaân raên g
 Duøng baùnh raên g nghieân g hoaëc chöõ V: laø bieän phaùp toát vì söï vaøo vaø ra khôùp cuûa caùc
caëp raêng ñöôïc thöïc hieän töø töø neân chaát loûng ôû chaân raêng khoâng bò bao kín trong khu
vöïc bò neùn (ôû vuøng aên khôù p). Muoán theá baùnh raêng phaûi coù goùc aên khôùp  vaø chieà u
roäng b phuø hôïp sao cho khi ñaàu naøy cuûa caëp raêng baét ñaàu ra khôùp thì ñaàu kia vaãn ôû
vuøng vaøo khôùp.
3. Hieän töôïng toån thaát vaø caùch khaéc phuïc
Trong bôm baùnh raêng coù 2 loaïi toån thaát:
 Toån thaát cô khí: do masat treân caùc beà maët laøm vieäc cuûa caùc chi tieát trong bôm.
 Toån thaát löu löôïng: do caùc theå tích laøm vieäc khoâng kín (daãn ñeán roø ræ) vaø do chaát loûn g
khoâng ñieàn ñaày theå tích caùc raõnh raêng, do bò doøng chaûy ngöôïc (chaát loûng chaûy trong
khe hôû giöõa voøng ñænh raêng vaø thaønh voû bôm ngöôïc vôùi chieà u quay cuûa baùnh raêng vì
aùp suaát ôû boïng ñaåy lôùn hôn aùp suaát ôû boïng huùt).
Bieän phaùp laøm cho chaát loûng ñieàn ñaày caùc raõnh raêng:
o Taïo aùp suaát thích hôïp trong boïng huùt, khoâng ñeå aùp suaát ôû boïng huùt nhoû hôn aùp
suaát do löïc ly taâm sinh ra khi baùnh raêng quay, baèng caùch ñaêït bôm thaáp hôn
möùc chaát loûng trong beå huùt hoaëc taêng aùp suaát maët thoaùng cuûa beå huùt.
o Hình daùng vaø kích thöôùc cuûa ñöôøng daãn chaát loûng vaøo boïng huùt phaûi hôïp lyù .
Vaän toác cuûa chaát loûng vaøo boïng huùt khoân g neân quaù 2  3 m/s. Ñöôø ng daãn ñeán
boïng huùt coù keát caáu hình “loa”, moät caïnh môû roäng daàn cho baèng beà roäng cuûa

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 115
http://www.hcmute.edu.vn



baùnh raêng ôû mieän g boïng huùt, vaø cung troøn cuûa boïng huùt khoân g neân nhoû quaù
1/8 toaøn boä voøng bao baùnh raên g.




Hình 4.23 - Keát caáu ñöôøng daãn chaát loûng vaøo boïng huùt
o Haïn cheá vaän toác laøm vieäc cuûa baùnh raên g. Vaän toác ôû voøng ñaàu ñænh raêng khoân g
neân quaù 6  8 m/s, vì coù theå gaây hieän töôïng xaâm thöïc.
4.3.3 - Bôm truïc vít
Bôm truïc vít ñöôïc söû duïng nhieàu trong coâng nghieäp vì coù öu ñieåm cô baûn nhö sau:
h
Min
 Löu löôïn g ñieàu hoøa, ít dao ñoäng hôn löu löôïng cuûa caùc maùHo Chi löïc baùn h raêng, keå caû
y thuûy
.
t TP
baùnh raêng nghieâng.
Ky thua
pham
H Su
 Hieäu suaát töông ñoái cao.
o ng D
 Keát caáu nhoû goïn, chaéhtchaénu laøm vieäc tin caäy, khoâng oàn.
c © Tr ,
yr ig
 Cop
Coù theå laøm vieäc vôùi soá voøng quay lôùn vaø aùp suaát cao.
Ngöôøi ta ñaõ saûn xuaát bôm truïc vít coù soá voøng quay n = 18000 vg/ph vaø p = 200 at.
 Moment quaùn tính nhoû nhaát so vôùi taát caû caùc loaïi maùy thuûy löïc theå tích khaùc coù cuøng
coâng suaát. Do ñoù maùy laøm vieäc coù ñoä nhaäy cao.
 Phaïm vi söû duïng roä ng raõi: Q = 3  12000 l/ph ; N = 1  1500 kw.
Caáu taïo , nguyeân lyù laøm vieäc
Boä phaän chuû yeáu cuûa maùy thuyû löïc truïc vít goàm 2 hoaëc 3 truïc vít aên khôùp vôùi nhau ñaët
trong moät voû maùy coá ñònh coù loái daãn chaát loûng vaøo vaø ra. Khe hôû giöõa caùc truïc vít vaø voû maùy
raát nhoû. Truïc vít thöôùng coù 1 hoaëc 2 moái ren vaø bieân daïn g ren thöôøng coù 3 loaïi: ren chöõ nhaät,
ren hình thang, vaø ren sicloit.
Bôm vaø ñoäng cô coù keát caáu gioáng nhau vaø coù theå laøm vieäc thuaän nghòch. Ñeå tieän, ta
nghieân cöùu caùc loaïi bôm truïc vít tröôùc, sau ñoù ta suy ra ñoäng cô.
a- Bôm 2 truïc vít
Caáu taïo:
Truïc vít chuû ñoäng 1 coù ren chöõ nhaät, chieàu ren phaûi aên khôùp vôùi truïc vít bò ñoäng 2 coù
chieàu ren traùi. Cuoái 2 truïc vít coù laép 2 baùnh raêng 3 cuõng aên khôùp vôùi nhau. Caùc truïc vít ñöôïc
ñònh vò baèng caùc oå truïc ñaët trong voû bôm 4. Voû bôm coù boïng huùt A vaø boïng ñaåy B. Khe hôû
giöõa caùc truïc vít vaø voû bôm raát nhoû.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 116
http://www.hcmute.edu.vn




Hình 4.24 - Sô ñoà caáu taïo cuûa bôm hai truïc vít
Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa bôm truïc vít
nh
i Mi
Chquay 1 voøng, thaân ren
truï o
Chaát loûng ôû boïng huùt A ñieàn ñaày raõnh ren ôû vò trí a, khi P. Hc vít
tT
uang trong ñoù töø vò trí a ñeán vò trí a’
b cuûa truïc vít kia aên khôùp vôùi raõnh ren a vaø ñaåy khoái Ky tthloû
chaá
vaø töø a’ khi truïc vít quay 1 voøng nöõa tieáp theo h amlaïi chuyeån ñeán a’’. Cöù nhö theá chaát loûng
u p thì
ñöôïc chuyeån töø boïng huùt ñeán boïng uong DH S
r ñaåy.
h t©T
y ig
Bôm 2 truïc vít ren rvuoâng ( hoaëc hình thang) ôû treân coù nhöôïc ñieåm laø khoù baûo ñaûm kín
Cop
theå tích laøm vieäc, do ñoù toån thaát löu löôïng vaø toån thaát thuûy löïc nhieà u, toån thaát cô khí lôùn, hieä u
suaát cô khí thaáp. Vì vaäy, bôm 2 truïc vít coù ren chöõ nhaät ( hoaëc hình thang) coù aùp suaát vaø löu
löôïng laøm vieäc haïn cheá: p = 100 at , Q = 20  40 l/ph.
Bôm truïc vít cuõ ng nhö bôm baùnh raêng nghieâ ng, khi laøm vieäc phaùt sinh taûi troïng höôùn g
truïc, taùc duïng leân oå truïc, laøm giaûm tuoåi thoï bôm. Ñeå laøm giaûm taûi troïng höôùng truïc, ngöôøi ta
laøm raõnh hoaëc duøng caùc truïc vít coù 2 phaàn ren ngöôïc chieàu nhau.
Cöù moãi voøng quay thì truïc vít chuyeån ñöôïc 1 khoái chaát loûng coù theå tích baèng theå tích
raõnh ren trong moät böôùc ren t. Neáu goïi F laø dieän tích maët caét ngang cuûa raõnh ren, ta coù löu
löôïng lyù thuyeát rieâ ng cuûa bôm truïc vít laø:
ql = F.t (4.63)
* Vaäy löu löôïng lyù thuyeát Ql maùy bôm trong moät giaây laø:
n.q l n.F.t
Ql   (4.64)
60 60
Dieän tích F coù theå xaùc ñònh gaàn ñuùng nhö sau:

F

. D2  d 2  (4.65)
4
Trong ñoù: D, d - ñöôøn g kính cuûa ñænh vaø chaân ren truïc vít.
* Löu löôïng thöïc teá trong moät giaây cuûa bôm 2 truïc vít laø:



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 117
http://www.hcmute.edu.vn



Q .t.n.
Q  Q l .Q 
240
D 2
 d2  (4.66)

Trong ñoù:  Q - hieäu suaát löu löôïng cuûa bôm 2 truïc vít, thöôøng  Q = 0,75  0,85.

b - Bôm 3 truïc vít




h
Min
Chi
P. Ho
uat T
K y th
om
Hình 4.25 - Sô ñoà caáu taïhacuûa bôm ba truïc vít
Su p
g DH
ruon
t©T
r h
ynig laøm vieäc cuûa bôm 3 truïc vít noùi chung töông töï bôm 2 truïc vít.
Cop
Keát caáu vaø nguyeâ lyù
Chæ khaùc laø truïc vít chuû ñoäng 1 aên khôù p vôùi 2 truïc vít bò ñoäng 2 vaø thaân bôm 3 coù 2 laàn voû ñeå
taûn nhieät ñöôïc toát hôn. Treân hình veõ laø maët caét ngang cuûa bôm 3 truïc vít sicloâit aên khôùp nhau.
Ta thaáy so vôùi 2 truïc vít, thì bôm 3 truïc vít coù theå tích laøm vieäc ñöôïc laøm kín toát hôn, do ñoù
hieäu suaát löu löôïng lôùn hôn; goùc naâng cuûa moái ren coù theå laøm lôùn, daãn ñeán hieäu suaát cô khí
cuõng cao hôn. Nhö vaäy bôm 3 truïc vít coù hieäu suaát vaø tính naêng laøm vieäc cao hôn bôm 2 truïc
vít, coù theå ñaït tôùi caùc trò soá giôùi haïn.
* Löu löôïng cuûa bôm 3 truïc vít: töông töï nhö bôm 2 truïc vít, xaùc ñònh theo coâng thöùc
gaàn ñuùng:
d 3 .n.Q
Q (4.67)
14,5
Trong ñoù:
Q - löu löôïng thöïc teá cuûa bôm trong 1 phuùt;
n - soá voøng quay cuûa bôm trong 1 phuùt;
 Q - hieäu suaát löu löôïng; Q = 0,80  0,95;

d - ñöôøng kính chaân ren cuûa truïc vít chuû ñoäng.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 118
http://www.hcmute.edu.vn



4.3.4 - Bôm caùnh gaït
a. Caáu taïo, nguyeân lyù laøm vieäc




Hình 4.26 - Sô ñoà caáu taïo cuûa bôm caùnh gaït
leä nh
Bôm goàm 1 voû hình truï 1 trong ñoù coù roto 2. Taâm cuûa voû vaø roto Mich nhau 1 khoaûn g
Chi
e. Khi roto quay, caùc baûn phaúng naøy tröôït trong caùc raõnh cuûa roto. Ho gaït chaát loûng, neâ n goïi laø
P vaø
at T
thiulaø theå tích laøm vieäc.
Ky
caùnh gaït. Phaàn khoâng gian giôùi haïn bôûi voû bôm vaø roto goï
Su pham
g DH
Hình veõ laø sô ñoà keát caáu cuûanbôm caùnh gaït ñôn giaûn nhaát ( coù 2 caùnh gaït). Nhôø löïc
uo
t 3 Tr
ñaåy cuûa loø so 4 caùc caùnh gaïht ©luoân luoân tyø saùt vaøo thaønh voû bôm. Giaû söû khi bôm laøm vieäc
yr ig
Cop
quay theo chieàu muõi teân, theå tích chöùa chaát loûng töø A ñeán C taêng, aùp suaát trong chaát loûn g
giaûm, do ñoù chaát loûng bò huùt vaøo bôm. Khi caùnh gaït di chuyeån töø C ñeán B, noù laøm giaûm theå
tích chöùa chaát loûng, do ñoù laøm taêng aùp suaát vaø ñaåy chaát loûng vaøo oáng ñaåy.
Ñeå chaát loûng khoâng chaûy ngöôïc töø boïng ñaåy veà laïi boï ng huùt vaø khoâng bò “cheït” trong
caùc theå tích laøm vieäc thì vò trí cuûa caùc caùnh gaït vaø cuûa roto phaûi boá trí sao cho khi caùnh gaït
naøy baét ñaàu gaït chaát loûng (ôû vò trí I) thì caùnh gaït kia cuõng vöøa thoâi khoâng gaït chaát loûng nöõa (ôû
vò trí II). Do ñoù löu löôïng bôm khoâng ñeàu, nhoû nhaát khi caùnh gaït ôû vò trí I vaø lôù n nhaát khi
caùnh gaït ôû vò trí C-C. Ñeå cho löu löôïng bôm ñeàu hôn, ngöôøi ta taêng soá caùnh gaït trong bôm (töø
4 ñeán 12 caùnh).
Treân hình veõ laø sô ñoà keát caáu cuûa bôm 6 caùnh gaït. Caùc gôø chaén AB, CD ngaên khoân g
cho chaát loûng töø buoàng ñaåy ngöôïc veà buoàng huùt, gôø chaén AB phaûi coù chieàu daøi thích hôïp sao
cho khi moät caùnh gaït baét ñaàu vaøo vò trí A thì caùnh gaït tröôùc noù phaûi vöøa ñeán vò trí B.
Caùc bôm khaûo saùt ôû treân, trong moät chu kyø laøm vieäc (1 voøng quay cuûa roto) thöïc hieän
ñöôïc 1 laàn ñaåy vaø 1 laàn huùt, neân goïi laø bôm taùc duïng ñôn.
Ñeå giaûm bôùt taûi troïng ôû treân oå truïc vaø naâng cao aùp suaát laøm vieäc, ngöôøi ta duøng bôm
caùnh gaït taùc duïng keùp. Bôm taùc duïng keùp chæ khaùc bôm taùc duïng ñôn ôû voû bôm. Maët trong
cuûa voû bôm khoâng phaûi laø maët truï, taâm cuûa roto truøng vôùi taâm cuûa voû, bôm coù 2 boïng huùt vaø
2 boïng ñaåy boá trí ñoái xöùng vôùi taâm voû.
* Ñoái vôùi bôm taùc duïng ñôn:
AÙp suaát laøm vieäc p  20 at
Löu löôïng laøm vieäc töø 5  150 l/s

Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 119
http://www.hcmute.edu.vn



Soá voøng quay laøm vieäc n = 1000  2000 vg/ph
* Ñoái vôùi bôm taùc duïng keùp:
AÙp suaát laøm vieäc p  70 at
Löu löôïng laøm vieäc töø 5  200 l/s
Hieäu suaát cuûa bôm caùnh gaït noùi chung :  = 0,5  0,8.
Tuy vaäy bôm coù öu ñieåm laø keát caáu nhoû goïn, ñôn giaûn, coù khaû naên g ñieàu chænh ñöôïc
löu löôïng.
b - Löu löôïng, caùch ñieàu chænh löu löôïng




h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
am K
u ph
g DH S
ruon
h t©T
Hình 4.27 - Sô ñoà xaùc ñònh löu löôïng
yrig
Cop
Goïi: R - khoaûng caùch töø O2 cuûa roto ñeán maët tieáp suùc cuûa voû bôm;
r - baùn kính maët laøm vieäc cuûa voû bôm;
h - chieàu daøi maët laøm vieäc cuûa caùnh gaït;
b - chieàu roäng caùnh gaït;
C - troïng taâm phaàn laøm vieäc cuûa caùnh gaït;
 - goùc quay cuûa roto keå töø ñöôøng taâm thaúng ñöùng AB.
Ta caùc ñònh moät soá thoâng soá hình hoïc vaø ñoäng hoïc cuûa bôm.
Vì goùc  raát nhoû coù theå coi cos = 1, ta coù:
h = e + EO2 ; maø EO2 = e.cos(EO2 O1) = e.cos(180o - ) = -e.cos
neân h = e - ecos
= e.(1 - cos)
Vaän toác tröôït töông ñoái cuûa caùnh gaït trong raõnh:
dh
v  e.. sin 
dt
d
Trong ñoù:   - vaän toác goùc cuûa roto
dt
Vaän toác voøng cuûa troïng taâm phaàn laøm vieäc cuûa caùnh gaït:


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 120
http://www.hcmute.edu.vn



u  O 2 C.

Trong ñoù: O 2 C  R  0,5h ; vôùi R  DE  EO 2  r cos   e cos 

O 2 C  r cos   e cos   0,5h

 r cos   e cos   0,5e1  cos 

Neáu coi cos  1 thì ta coù:
O 2 C  r  0,5e1  cos 

Hay: u  r  0,5e 1  cos  (4.68)

Löu löôïng töùc thôøi:
Neáu khoâng keå tôùi aûnh höôûng cuûa chieàu daøy caùnh gaït, ta coù:
Q o  u.b.h
h
Min
Chi
tP. Ho
Q o  r  0,5e.1  cos .e..b.1  cos  T (4.69)
Ky thua
Töø coâng thöùc treân ta thaáy löu löôïng töùc thôøim a bôm thay ñoåi theo goùc quay cuûa roto:
pha cuû
H Su
o o ng D
Khi  = 90 vaø  = 270 ©thìruoo = Qmin = (r-0,5e)..b.e
T Q (4.70)
ht
yrig
Cop
Khi  = 180o thì Q o = Qmax = 2.r..b.e (4.71)

(moät caùnh gaït chæ laøm vieäc vôùi  töø giaù trò 90o ñeán 270o coøn töø 270o ñeán 90o caùnh gaït kia laøm
vieäc, quay theo chieàu kim ñoàng hoà)
Heä soá dao ñoäng löu löôïng:
Q max
= 2 (4.72)
Q min

Ta thaáy ñoái vôùi bôm 2 caùnh gaït löu löôïng töùc thôøi thay ñoåi khaù nhieàu.
Ñoái vôùi bôm nhieàu caùnh gaït, ví duï: khi Z = 6 thì:
Q max
=  1,07 => löu löôïng ñeàu hôn (4.73)
Q min

Löu löôïng trung bình:
* Löu löôïng trung bình trong moät voøng quay q (löu löôïng rieâ ng)
Goïi qo - löu löôïng rieâng cuûa bôm khi chöa keå tôùi aûnh höôûng chieàu daøy caùnh gaït;
q’ - löôïng giaûm löu löôïng rieâng do aûnh höôûng cuûa chieàu daøy caùnh gaït trong
moät
voøng quay.
Ta coù: q = qo - q’


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 121
http://www.hcmute.edu.vn



Neáu soá caùnh gaït Z ñuû lôùn, ta coù theå söû duïng bieåu thöùc sau:
q = 2eb(2r - Z) ;  - chieàu daøy caùnh gaït.
* Neáu goïi n laø soá voøng quay cuûa bôm trong moät phuùt, thì löu löôïng trung bình lyù
thuyeát cuûa bôm trong moät giaây laø:
n.q
Ql 
60
n.e.b
Ql  2.r  .Z (4.74)
30
Vaäy: löu löôïng thöïc teá cuûa bôm caùnh gaït taùc duïng ñôn laø:
n.e.b.Q
Q 2.r  .Z  (4.75)
30
h
Thöôøng  Q = 0,8  0,9 Min
Chi
P. Ho
Ñieàu chænh löu löôïng uat T
y th
mK
Öu ñieåm cuûa bôm caùnh gaït taùc duïng u phalaø coù theå ñieàu chænh ñöôïc löu löôïng khi soá
H S ñôn
voøng quay laøm vieäc cuûa roto khoânruñoåi. D
g ong
T
ht ©
yrig
Töông töï nhöCop piston - roto höôùng kính, löu löôïng cuûa bôm caùnh gaït coù theå ñieàu
bôm
chænh baèng caùch thay ñoåi trò soá cuûa ñoä leäch taâm e. Ngoaøi ra, neáu thay ñoåi daáu cuûa e thì coøn coù
theå ñaûo chieàu laøm vieäc cuûa bôm.




Hình 4.28 - Ñieà u chænh löu löôï ng baèng thay ñoåi ñoä leäch taâm
Treân hình veõ laø sô ñoà ñieàu chænh bôm caùnh gaït. Khi coù vò trí töông ñoái cuûa roto trong
voû bôm nhö treân hình a) thì chaát loûng ñöôïc chuyeån töø A tôùi B vôùi e = emax thì Q = Qmax. Khi
ñaåy voû bôm sang phaûi, e giaûm daàn, löu löôïng giaûm daàn vaø cho ñeán khi e = 0 thì Q = 0. Maëc
duø roto vaãn quay vôùi vaän toác goùc vaø chieàu quay khoâng thay ñoåi. Neáu tieáp tuïc ñaåy voû bôm
sang phaûi thì e ñoåi daáu, chieàu chuyeån ñoäng cuûa chaát loûng thay ñoåi töø B ñeán A vaø khi löu
löôïng cuûa bôm lôùn nhaát thì e = emax.
c - Löïc taùc duïng leân caùnh gaït
Hình veõ trong tröôø ng hôï p  = 180o.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 122
http://www.hcmute.edu.vn




Hình 4.29 - Löïc taùc duïng leân caùnh gaït
Treân caùnh gaït coù nhöõng löïc taùc duïng sau:
* Löïc ly taâm, baèng tích soá cuûa khoái löôïng caùnh gaït m vôùi gia toác ly taâh an (ñaët ôû khoái
m
n
h i Mi
Ho C
taâm, caùch taâm quay moät quaõng ):
TP.
huat
Pl  m.a n Ky t
pham
Vì D H Su
uong
 h  h2t © Tr
 h  h 
a n  .2   R  yr.g   r . cos   e. cos   .2   r   e. cos  .2
i
C op 2   2  2 
 h 
Neân: Pl  m.2 . r   e. cos  
 2 
Thay h = e(1 - cos ) vaøo bieåu thöùc treân, ta coù:

 1 
Pl  m.2 . r  e. cos   .e.1  cos 
 2 
 m.2 r  0,5e1  cos  (4.76)

Ta thaáy löïc ly taâm thay ñoåi theo goùc quay cuûa roto.
Khi  = 180o thì Pl max  m.r.2

Vaäy löïc ly taâm luoân luoân ñaåy caùnh gaït veà phía thaønh voû bôm.
* Löïc quaùn tính Pq do gia toác chuyeån ñoäng töông ñoái a cuûa caùnh gaït trong raõnh roto
taïo neân:
Pq   m.a

d 2h
Vì a  2  e.2 . cos 
dt
Neân Pq   m.e.2 . cos  (4.77)




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 123
http://www.hcmute.edu.vn



Trò soá vaø daáu cuûa Pq thay ñoåi theo goùc quay cuûa roto. Khi  = 0  90o vaø
 = 270o  360o thì Pq keùo caùnh gaït veà taâm (ngöôïc chieàu löïc ly taâm). Khi  = 90o  180o vaø
 = 180o  270o thi P q laïi cuøng chieàu vôùi Pl ñaåy caùnh gaït veà phía voû bôm.
Khi  = 180o thì Pq max  m .e.2 (4.78)

* Neáu caùc ñaàu raõnh phía trong cuûa roto thoâng vôùi boïng ñaåy thì caùnh gaït coøn chòu 1 aùp
löïc ñaåy Pp veà phía thaønh voû bôm do ñoä cheân h aùp suaát cuûa bôm p = p2 - p1 gaây ra:
Pp  p.b. ;  - chieàu daøy caùnh gaït.

Ngoaøi ra treân caùnh gaït coøn coù löïc quaùn tính Coârioâlit (do gia toác Coârioâlit) vaø löïc masat
(giöõa caùnh gaït vaø raõn h roto) taùc duïng. Löïc quaùn tính Coârioâlit coù phöông thaúng goùc vôùi caùnh
gaït, vì theá noù laøm taêng löïc masat giöõa caùnh gaït vaø raõnh roto.
Ta thaáy toång caùc löïc taùc duïng leân caùnh gaït coù trò soá lôùn nhaát Pmax khi  = 180o. Neáu boû
qua löïc masat, ta coù löïc toång coäng lôùn nhaát Pmax taùc duïng leân caùnh gaït laø:
h
Min
Chi
P. Ho
Pmax  Pp  Pl max  Pq max
th uat T
 p.b.  m.r.2  m.e.ham Ky
2
up
DH S
 p.b.Truo.ng2 r  e 
m (4.79)
©
yr ight
Cop
Löïc Pmax laø nguyeân nhaân gaây ra söï maøi moøn ñaàu laøm vieäc cuûa caùnh gaït vaø maët laøm
vieäc cuûa voû bôm laøm bôm choùng hoûng. Ngoaøi ra Pmax coøn phuï thuoäc vaøo chieàu daøy cuûa caùnh
gaït . Ñeå haïn cheá Pmax ngöôøi ta laøm caùnh gaït coù chieàu daøy khoâng quaù 3mm.

4.3.5 - Bôm chaân khoâng voøng nöôùc
a- Caáu taïo, nguyeân lyù laøm vieäc




Hình 4.30 - Sô ñoà caáu taïo bôm chaân khoâng voøng nöôùc


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 124
http://www.hcmute.edu.vn



Trong kyõ thuaät nhieàu khi phaûi taïo chaân khoâng. Loaïi bôm chaân khoân g ñôn giaûn nhaát laø
bôm chaân khoâng coù voøng nöôùc.
Bôm goàm coù moät voû hình truï troøn 1 trong ñoù coù roto 2. Treân roto coù gaén coá ñònh caùc
caùnh gaït. Taâm cuûa voû vaø roto leäch nhau moät khoaûng e. Trong voû 1 coù nöôùc. Khi roto quay caùc
caùnh gaït khuaáy nöôùc vaø döôùi taùc duïng cuûa löïc ly taâm, nöôùc taïo thaønh 1 hình vaønh khaên bao
quanh voû laøm kín bôm. ÔÛ maët beân cuûa voû bôm coù mieän g huùt a thoâng vôùi mieäng ñaåy b thoâng
vôùi oáng ñaåy. Hình daïng vaø vò trí cuûa mieäng huùt vaø mieäng ñaåy nhö treân hình veõ. Khi bôm laøm
vieäc thì voøng nöôùc phaûi choaùn toaøn boä maët caét AB. Khi caùnh gaït quay theo chieàu muõi teân töø
AB ñeán CD, theå tích chöùa khoâng khí giöõa roto vaø voøng nöôùc taêng, aùp suaát taïi ñoù giaûm, khoân g
khí bò huùt vaøo bôm qua mieäng huùt. Töø CD ñeán AB theå tích khoâng khí giöõa roto vaø voøng nöôùc
giaûm, khoâng khí bò caùnh gaït neùn laïi vôùi aùp suaát cao hôn ôû boïng huùt vaø bò ñaåy qua mieäng ñaåy
vaøo oáng ñaåy.
Khi roto quay nhö vaäy, aùp suaát ôû mieäng huùt cuûa bôm giaûm daàn taïo neân ñoä chaân khoân g
ngaøy caøng cao trong oáng huùt. h
Min
n o Chi n lyù laøm vieäc cuûa
Nguyeâ n lyù laøm vieäc cuûa bôm chaân khoâ ng voøng nöôùc cuõP.gHlaø nguyeâ
bôm caùnh gaït taùc duïng ñôn. Veà keát caáu, bôm chaân khoây ghn t voø tT
uang nöôùc khaùc vôùi bôm caùnh gaït ôû
am K khoâng tyø vaøo thaønh voû bôm vì buoàn g
choã caùc caùnh gaït khoâng tröôït trong caùc raõnhSu phroto vaø
cuûa
laøm vieäc ñöôïc laøm kín baèng voøng ruong
nöôùc. DH
gh t©T
b - Löu löôïng Copyri khí do bôm chaân khoâng voøng nöôùc huùt
khoâng
Giaû thieát raèng voøng nöôùc coù chieà u daøy khoâ ng ñoåi, nghóa laø ñöôøng giôùi haïn trong cuûa
voøng nöôùc laø ñöôøng troø n, ñoàng taâm vôùi voû bôm, thì sô ñoà laøm vieäc cuûa bôm chaân khoâng voøng
nöôùc gioáng heät bôm caùnh gaït taùc duïng ñôn coù ñöôøng kính voû bôm baèng ñöôøng kính trong cuûa
voøng nöôùc.
Do ñoù coâng thöùc tính löu löôïng trung bình cuûa bôm chaân khoâng voøng nöôùc coù theå suy
ra töø coâng thöùc tính löu löông cuûa bôm caùh gaït taùc duïng ñôn, chæ khaùc laø thay baùn kính voû
bôm caùnh gaït ( r ) baèng ñöôøng kính trong cuûa voøng nöôùc:
n.e.b.Q
Q 2 .(ro  e)  .Z  (4.80)
30
Trong ñoù:
n - soá voøng quay cuûa roto (vg/ph)
e - ñoä leäch taâm cuûa roto vaø voû bôm;
b - chieàu roäng cuûa caùnh gaït;
 - chieàu daøy cuûa caùnh gaït;
Z - soá caùnh gaït;
ro - baùn kính truïc roto ( ro = d o/2 )
 Q - hieäu suaát löu löôïng cuûa bôm chaân khoâng voø ng nöôùc ;  Q = 0,7  0,8.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 125
http://www.hcmute.edu.vn



c- Löôïng nöôùc caàn thieát trong bôm
Ñeå cho bôm chaân khoâng laøm vieäc ñöôïc bình thöôøng caàn phaûi luoân luoân duy trì trong
bôm moät theå tích nöôùc V, sao cho khi bôm laøm vieäc noù laøm kín ñöôïc maët AB. Nghóa laø voøng
nöôùc thöôøng xuyeân coù theå tích baèng theå tích cuûa khoái truï roãng maø ñöôøng kính ngoaøi baèng
ñöôøng kính roto (keå caû caùnh gaït) vaø ñöôøng kính trong baèng ñöôøng kính cuûa truïc roto:

 
 
V  b  d 2  d o  Z..l
2
(4.81)
4 
Trong ñoù: Z..l - theå tích caùc caùnh gaït cuûa roto.
Thöïc teá, khi bôm laøm vieäc maët trong cuûa voøng nöôùc khoân g hoaøn toaøn troøn vaø ñoàng
taâm vôùi voû bôm (vì roto ñaët leäch taâm vôùi voû bôm) neân khoâng theå traùnh khoûi moät phaàn nöôùc bò
caùnh gaït gaït qua mieäng ñaåy ra khoûi bôm. Vì theá neân caàn phaûi boå sung nöôùc cho bôm ñeå laøm
kín. Löu löôï ng nöôùc boå sung naøy thoâng thöôøng khoaûng 0,25  0,3 m3/h. Löôïng nöôùc boå sung
naøy coøn coù taùc duïng laøm nguoäi bôm. h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
4.4- BÔM PISTON-ROTO am K
u ph
DH Sm, phaân loaïi
4.4.1- Khaùi nieäm chung, öu uong c ñieå
nhöôï
r
h t©T
yrig
Cop
Bôm kieåu piston-roto laø loaïi bôm theå tích môùi ra ñôøi vaø baét ñaàu ñöôïc söû duïng nhieàu
vaøo nhöõng naêm 1925  1935, khi maø truyeàn ñoäng thuûy löïc baét ñaàu ñöôïc öùng duïng roäng raõi
trong caùc ngaønh cheá taïo maùy coâng cuï, maùy bay vaø taàu thuûy.
Ñaëc ñieåm cuûa bôm piston-roto:
 Taïo ñöôïc aùp suaát cao vôùi löu löôïng khoâng lôù n laém;
 Coù khaû naêng thay ñoåi löu löôïng moät caùch deã daøng, trong khi vaãn giöõ nguyeân aùp suaát
vaø soá voøng quay laøm vieäc ( aùp suaát laøm vieäc khoân g phuï thuoäc vaøo löu löôï ng vaø soá
voøng quay);
 Hieäu suaát töông ñoái cao;
 Phaïm vi ñieàu chænh lôùn;
 Soá voøng quay laøm vieäc töông ñoái lôùn neân coù khaû naêng noái tröïc tieáp vôùi caùc ñoäng cô
ñieän thoâng thöôøng.
Bôm vaø ñoäng cô piston-roto coù keát caáu hoaøn toaøn nhö nhau, tröø nhöõng tröôøng hôïp ñaëc
bieät. Trong thöïc teá bôm piston-roto naøo cuõng coù theå laøm vieäc nhö moät ñoäng cô neáu daãn vaøo
noù moät doøng chaát loûng coù aùp suaát ñuû lôùn.
Bôm piston-roto coù theå chia laøm 2 loaïi:
 Bôm piston-roto höôùng kính
 Bôm piston-roto höôùng truïc




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 126
http://www.hcmute.edu.vn



4.4.2 - Bôm piston - roto höôùng kính
a - Caáu taïo, nguyeân lyù laøm vieäc




h
Min
Chi
P. Ho
uat T
y th
Hình 4.31 - Sô ñoà caáu taïo bômm K
pha piston-roto höôùn g kính
H Su
ng D
Tr o
Maùy goàm coù 2 phaàn; phaànuquay (roto) 1 ñaët leäch taâm trong phaàn coá ñònh (stato) 2.
©
Roto laø moät khoái truï troøn,right ñoù caùc xilanh vaø piston truï 3 khoâng coù caàn phaân boá ñeàu theo
trong
opy
höôùng kính (kieå u boá C hình sao). Do söï boá trí leäch taâm naøy moät khoaûng e neân khi roto quay,
trí
caùc piston quay theo roto vaø ñoàng thôøi chuyeån ñoäng tònh tieán trong caùc xilanh.
Trong bôm quaù trình huùt ñöôïc thöïc hieän khi caùc piston chuyeån ñoäng höôùng ra khoûi
taâm roto; chaát loûng ñöôïc huùt qua roto vaøo caùc xilanh nhôø coù loã daãn a vaøo boïng huùt A. Khi
piston bò thaønh stato eùp, chuyeån ñoäng höôùn g veà taâm thì chaát loûng bò neùn vaøo boïng ñaåy B vaø
chaûy ra ngoaøi theo loã daãn b treân stato, thöïc hieän quaù trình ñaåy cuûa bôm. Boïng huùt A vaø boïng
ñaåy B laø 2 raõnh hình baùn nguyeät ñöôïc ngaên caùch nhau baèng moät vaùch boá trí ôû giöõa stato trong
truïc phaân phoái 4 vaø ñöôïc thoâng ra ngoaøi bôûi 2 loã daãn a, b. Tröôøng hôïp naøy öùng vôùi khi roto
quay theo chieàu kim ñoàng hoà. Neáu roto quay ngöôïc chieàu kim ñoàng hoà thì boïng huùt laø B vaø
boïng ñaåy laø A.
Ñeå bôm laøm vieäc ñöôïc bình thöôøng, khi roto quay caùc ñaàu piston phaûi luoân luoân tyø
vaøo thaønh stato, do ñoù nhieàu khi phaûi duøng bôm phuï goïi laø bôm caáp ñeå ñaåy chaát loûng vaøo
boïng huùt vôùi aùp suaát ñuû ñeå ñaåy piston tyø vaøo thaønh stato trong quaù trình huùt.
b- Phöông trình chuyeån ñoäng cuûa piston:
(laø cô sôû cho vieäc tính toaùn löu löôïng vaø löïc taùc duïng trong bôm)
Treân hình veõ laø sô ñoà nguyeân lyù chuyeån ñoäng cuûa bôm piston-roto höôùng kính, cuõn g
laø nguyeân lyù chuyeån ñoäng cuûa cô caáu thanh truyeàn tay quay trong ñoù tay quay L coá ñònh, coøn
xilanh thì quay troøn quanh taâm O2 vôùi vaän toác goùc khoân g ñoåi, vaø ñieåm A cuûa piston thì quay
quanh O1 vôùi baùn kính r.




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 127
http://www.hcmute.edu.vn




Hình 4.32 - Sô ñoà nguyeân lyù chuyeån ñoäng cuûa bôm piston-roto höôùng kính
Trong bôm piston-roto höôùn g kính thì thanh truyeàn r ñöôïc thay baèng moät vaønh stato coù
taâm truøng vôùi O1 . Khi roto quay quanh O2 thì ñoàng thôøi piston cuõng thöïc hieän ñöôïc chuyeå n
h
ñoäng tònh tieán trong xilanh. Min
Ho Chi
Ta xeùt thôøi ñieåm ban ñaàu, piston ôû vò trí A. Khi rotoat TP. theo chieàu kim ñoàng hoà thì
u quay
y th
piston coù chuyeån ñoäng höôùng vaøo taâm. Sau khoaûmgKthôøi gian t, piston quay theo roto ñöôïc
ph an
moät goùc  ñeán vò trí C, vaø khi ñoù piston H Su
g D ñaõ chuyeån ñoäng tònh tieán töông ñoái ñoái vôùi xilanh
ruon
moät ñoaïn laø x:
igh t©T
o yr
Cxp r  e  R

Maø R  e cos   r cos 

Suy ra x  ( r  e)  (e cos   r cos )

Ta caàn bieán ñoåi ñeå ñöa goùc  veà goùc , ta coù:
Töø hình veõ, suy ra: r sin   e sin 
e
Hay sin   sin 
r
2
e
Vaø cos   1  sin   1    sin 2 
2

r

Khai trieån bieåu thöùc cos theo nhò thöùc Newton vaø boû caùc soá haïng baäc 3 trôû ñi, ta coù:
2
1 e
cos   1    sin 2 
2r

Thay vaøo bieåu thöùc cuûa R ta coù:

 r 1e 2 
R  e cos    sin  
 e 2r 
Thay vaøo bieåu thöùc cuûa x ta coù:




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 128
http://www.hcmute.edu.vn



 r 1e 2 
x  r  e  e cos    sin  
 e 2r 
Ruùt goïn laïi, ta coù phöông trình chuyeån ñoäng cuûa piston trong bôm piston-roto höôùn g
kính:
 1e 2 
x  e1  cos   sin   (4.82)
 2r 
Ta coù theå xaùc ñònh ñöôïc vaän toác chuyeån ñoäng cuûa piston töø phöông trình treâ n.
Vaän toác chuyeån ñoäng töông ñoái cuûa piston trong xilanh:
dx  1e 
v  e.. sin   sin 2  (4.83)
dt  2r 
Vì soá haïng thöù 2 raát beù so vôùi soá haïng thöù 1 neân coù theå boû qua vaø tính v theo coân g
h
Min
thöc sau:
Chi
P. Ho
uat T
v  e.. sin  (4.84)
Ky th
Vaäy vaän toác töông ñoái v phuï thuoäc vaøo hamcoù trò soá lôùn nhaát laø:
Su p
vaø
g DH
v max  e. T ruon
ht ©
(4.85)
yrig
Cop
Trò soá trung bình cuûa v trong quaù trình piston chuyeån ñoän g vaøo taâm:


 e..sin .d
0 2
v tb   e. (4.86)
 
Söï dao ñoä ng vaän toác töông ñoái v ñöôïc ñaùnh giaù baèng tyû soá:
v max 
 (4.87)
v tb 2

Vaän toác cuûa ñaàu piston theo vaønh stato:
v d  R .

 r 1e 2 
v d  e. cos    sin   (4.88)
 e 2r 
Vaäy: Vaän toác chuyeån ñoäng cuûa piston luoân luoân thay ñoåi trong quaù trình roto quay.
c - Löu löôïng
1.Löu löôïng trung bình
Löu löôïng cuûa bôm piston-roto phuï thuoäc vaøo kích thöôùc xilanh, soá xilanh vaø soá voøng
quay cuûa roto.
Trong moät voøng quay cuûa roto, löôïng chaát loûng maø moät piston coù ñöôøng kính laø d ñaåy



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 129
http://www.hcmute.edu.vn



.d 2
ñöôïc laø: .2e
4
Neáu bôm coù Z piston thì löu löôïng lyù thuyeát cuûa bôm trong moät chu kyø laøm vieäc (löu
löôïng rieâng) laø:
.d 2
ql  .2e.Z (4.89)
4
Vaäy löu löôïng lyù thuyeát trung bình cuûa bôm vôùi soá voøng quay n trong moät ñôn vò thôøi
.d 2
gian: Q l  q l .n  .2e.Z.n (4.90)
4
2.Löu löôïng töùc thôøi
Löu löôïng töùc thôøi do moãi piston taïo neân thay ñoåi theo thôøi gian vaø tyû leä thuaän vôùi vaän
toác töông ñoái cuûa piston trong xilanh:
h
Min
.d 2 Chi
P. Ho (4.91)
uat T
q  .v
4
Ky th
pn am coù:
h , ta
H u
Thay bieåu thöùc cuûa v vaøo bieåu thöùc ôûStreâ
uo ng D
.d 2 © Tr
ight ..e. sin  
1e 
q pyr
o  4  sin 2 
C  2r 

.d 2
q  .e.. sin  (4.92)
4
Löu löôïng töùc thôøi cuûa bôm ñöôïc xaùc ñònh baèng toån g löu löôï ng töùc thôøi do caùc piston
ôû buoàng ñaåy taïo neân. Neáu toaøn boä soá piston cuûa bôm laø Z vaø soá löôïng piston coù ôû buoàng ñaåy
laø (m+1) thì ta coù löu löôïng töùc thôøi cuûa bôm laø:
.d 2
Q  .e..[sin   sin(   a )  ...  sin(   ma )]
4
2
Trong ñoù: a - laø goùc giöõa hai truïc cuûa piston lieàn nhau ôû taâm; a 
Z
.d 2 m
Vaäy: Q  .e.. sin (  ia ) (4.93)
4 i 0


Ta thaáy, löu löôïng töùc thôøi thay ñoåi theo goùc quay cuûa roto.
Ta coù theå tìm ñöôïc trò soá goùc quay  öùng vôùi giaù trò cöùc ñaïi Qmax baèng caùch laáy ñaïo
haøm bieåu thöùc treân theo  vaø cho baèng khoâng, ta coù:
cos   cos(  a )  ...  cos(  ma )  0

Hay: cos   cos . cos a  sin . sin a  ...  cos . cos ma  sin . sin ma  0

Ruùt ra: cos .(1  cos a  cos 2a  ...  cos ma )  sin .(sin a  ...  sin ma )  0


Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 130
http://www.hcmute.edu.vn



1  cos a  ...  cos ma
Suy ra: tg  (4.94)
sin a  ...  sin ma
Goùc  öùng vôùi Q = Qmax goïi laø goùc dao ñoäng cuûa bôm
Khi  = 0 thì Q  = Qmin

Ñeå ñaùnh giaù möùc ñoä dao ñoäng khoân g ñeàu cuûa bôm, ta coù heä soá khoân g ñeàu veà löu
löôïng:
Q max
 (4.95)
Q
Ngoaøi ra coøn duøng heä soá dao ñoäng löu löôïn g ñeå ñaùnh giaù söï dao ñoäng löu löôïng:
Q  max  Q  min
 (4.96)
Q
h
Min
Q  min Chi
 
tT P. Ho (4.97)
thua
Q
Ky
pham bôm lôùn thì  nhoû. Vaø  cuûa bôm coù Z leû
Thöïc nghieäm chöùng toû, khi soá pistonSu cuûa
(Z)
DH
ng n.
bao giôø cuõng nhoû hôn cuûa bôm coù ruo
Z chaü
©T
right
Söï dao ñoäng cuûa y löôïng coù aûnh höôû ng ñeán söï dao ñoäng cuûa aùp suaát trong heä thoáng
Cop löu
maø bôm laøm vieäc. Tuy nhieân so vôùi bôm piston thì heä soá dao ñoäng löu löôïng cuûa bôm piston-
roto nhoû hôn nhieà u.
Ñeå ñieàu chænh löu löôïng cuûa bôm piston-roto ngöôøi ta duøng caùch thay ñoåi ñoä leäch taâm
e töông töï nhö bôm caùnh gaït (Q tyû leä baäc nhaát vôùi e):
e=0 thì Q = 0
e = emax thì Q = Qmax

Vaäy löu löôïng cuûa maùy öùng vôùi ñoä leäch taâm e laø:
e
Q  Q max . (4.98)
e max

e
Kyù hieäu:  goïi laø heä soá ñieàu chænh (4.99)
e max

Ta coù: Q  .Q max (4.100)

3. Moment quay
AÙp suaát laøm vieäc gaây neân caùc löïc taùc duïng leân caùc boä phaän cuûa bôm. Ta caàn nghieâ n
cöùu caùc löïc taùc duïng ñeå tính ñöôïc coâng suaát yeâu caàu cuûa bôm, ñoàng thôøi thaáy ñöôïc nguyeân
nhaân gaây hö hoûng caùc boä phaän laøm vieäc chính ñeå coù bieän phaùp ngaên ngöøa hö hoûng vaø söû
duïng bôm toát.



Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 131
http://www.hcmute.edu.vn




Hình 4.33 - Sô ñoà tính moment quay
Töø hình veõ ta thaáy: khi roto quay, vaønh stato taùc duïng leân ñaàu piston moät löïc N höôùn g
taâm O1, eù p chaát loûng trong xi lanh . Neáu aùp suaát trong xi lanh laø p thì aùp löïc taùc duïng leâ n
piston laø P (theo phöông cuûa truïc piston): h
Min
Ho Chi
; d - ñöôøng kính piston. uat TP.
2
.d
P  p. (4.101)
4 Ky th
ham
Löïc P nhö nhau ñoái vôùi moïi piston H Su pbuoàn g ñaåy.
g D trong
©T ruon
Phaân tích N thaønh right nh phaàn:
y2 thaø
Cop
- P’ coù phöông song song truïc piston;
- T coù phöông vuoâ ng goùc vôùi truïc piston goïi laø löïc voøng.
Löïc P’ taïo neân aùp suaát p trong xilanh, neáu boû qua löïc ma saùt giöõa piston vaø xilanh thì
P = P’. Thaøn h phaàn löïc voøng T taïo neân moment caûn treân truïc roto cuûa bôm.
Töø hình veõ, ta coù:
T  P.tg
P
N
cos 
2
e
Ta ñaõ coù: cos   1    sin 2 
r
sin 
T  P.tg  P.
cos 
e
Vôùi: sin   sin 
r
Thay vaøo phöông trình T:




Thu vien DH SPKT TP. HCM - http://www.thuvienspkt.edu.vn
Truong DH SPKT IV: Bôm theå tích
Chöông TP. HCM 132
http://www.hcmute.edu.vn



e
sin 
T  P. r (4.102)
e2
1  2 sin 2 
r

e2
Vì sin 2 
Đề thi vào lớp 10 môn Toán |  Đáp án đề thi tốt nghiệp |  Đề thi Đại học |  Đề thi thử đại học môn Hóa |  Mẫu đơn xin việc |  Bài tiểu luận mẫu |  Ôn thi cao học 2014 |  Nghiên cứu khoa học |  Lập kế hoạch kinh doanh |  Bảng cân đối kế toán |  Đề thi chứng chỉ Tin học |  Tư tưởng Hồ Chí Minh |  Đề thi chứng chỉ Tiếng anh
Theo dõi chúng tôi
Đồng bộ tài khoản