![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •2 Проектування відцентрового насоса. Гідравлічний розрахунок
- •2.1 Розрахунок параметрів на вході в колесо
- •2.2 Розрахунок параметрів на виході з колеса
- •2.3 Розрахунок наближеного профілю лопаток
- •2.4 Розрахунок витоків і об'ємного ккд
- •3 Розрахунок гідравлічного ккд лопатевого колеса. Розрахунок спірального відводу, теоретичного напору,насоса
- •3.1 Втрати на тертя в міжлопаткових каналах
- •3.2 Розрахунок теоретичного напору насоса
- •3.3 Розрахунок спірального відводу
- •4 Розрахунок спірального відводу. Розрахунок осьової сили, що діє на ротор насоса, радіальної сили, яка діє на робоче колесо
2 Проектування відцентрового насоса. Гідравлічний розрахунок
Виконуємо
проектування відцентрового насосу за
такими вихідними даними: витрати через
насос Q=250 м3/год;
напір насосу H=36 м; число обертів 1450
об/хв.; тиск на вході pвх=
Па;
густина рідині ρ=1000 кг/ м3;
динамічна
в’язкість рідини μр=
Па·с;
тиск пружної пари pп=
Па;
нормальна товщина лопаті: на вході
δ1=0,005
м, на виході δ2=0,01м.
2.1 Розрахунок параметрів на вході в колесо
Визначимо напір на вході в насос за формулою:
(2.1)
де
-
надлишковий тиск на вході в насос, Па;
-
густина рідини що перекачується, кг /
м3.
.
Знайдемо зниження напору на вході:
,
(2.2)
де
-
тиск
пружності парів, Па;
.
Приймаємо кавітаційний коефіцієнт швидкохідності C = 1000. Визначаємо максимальну допустиму кількість обертів на хвилину, об / хв:
(2.3)
де Q – витрата через насос, м3/с.
.
Обчислимо коефіцієнт швидкохідності:
(2.4)
де H- напір насоса.
.
Об'ємний
ККД попередньо приймаємо
Знаходимо витрату через колесо, м3/с:
; (2.5)
Визначаємо швидкість на вході в колесо, м/с:
,
(2.6)
де
-
коефіцієнт
з діапазону (0,051…0,035)
.
Знаходимо приведений діаметр входу,м:
(2.7)
де
-
коефіціент з діапазону (3,5…4,5) .
.
Обчислимо потужність, споживану насосом, кВт:
, (2.8)
де
-
ККД насоса приймаємо 0,7.
.
Знаходимо обертальний момент, Н·м
; (2.9)
.
Визначимо діаметр валу з розрахунку на обертання, м:
, (2.10)
де
-
додаткова напруга на обертання, н/м2
.
Обчислимо діаметр втулки, м:
; (2.11)
.
Знаходимо діаметр входу в колесо, м:
; (2.12)
.
Визначаємо діаметр середньої точки входу кромки лопаті,м:
; (2.13)
.
Знаходимо ширину лопаті на вході, м:
;
(2.14)
.
Визначаємо площу входу в робоче колесо, м2:
; (2.15)
.
Знаходимо меридіанну швидкість на вході, м/с:
; (2.16)
.
Приймаємо,
що на вході закрутки потоку немає
Меридіанна швидкість після надходження потоку в міжлопатковий канал:
,
(2.17)
де
-
коефіцієнт стиснення на вході приймаємо
рівним
.
.
Обчислимо кільцеву швидкість, м/с:
; (2.18)
.
Знайдемо кут безударного надходження потоку на лопать:
; (2.19)
.
Приймаємо
кут атаки
Визначимо кут установки лопаті на вході:
;
(2.20)
.
2.2 Розрахунок параметрів на виході з колеса
Обчислимо гідравлічний ККД насоса при ns=50…110 (в межах 0,7…0,85):
; (2.21)
.
Знаходимо теоретичний напір, м:
;
(2.22)
.
Визначаємо кільцеву швидкість на виході з насоса в першому наближенні, м/с:
, (2.23)
де
-
коефіцієнт окружної складової абсолютної
швидкості при виході потоку обираємо
з (0,4…0,7) при ns=70…150
.
.
Знаходимо діаметр колеса на виході в першому наближенні, м:
; (2.24)
.
Задаємося меридіанною швидкістю на виході з колеса. При необхідності отримання на виході більш широкого колеса приймають менше значення з (0,5…1,0):
; (2.25)
.
Меридіанна швидкість на виході з колеса, визначиться за формулою:
, (2.26)
де
-
коефіцієнт
стиснення на виході, приймаємо рівним
.
.
Знайдемо оптимальний коефіцієнт дифузорності:
; (2.27)
Визначимо кут установки лопаті на виході:
; (2.28)
.
Обчислимо оптимальне число лопатей (беремо цілу частину):
;
(2.29)
.
Знайдемо
дослідний коефіцієнт при
за
формулою:
; (2.30)
.
Визначимо коефіцієнт, що враховує кінцеве число лопатей:
; (2.31)
.
Обчислимо теоретичний напір, при z=∞:
; (2.32)
.
Визначимо кільцеву швидкість на виході у другому наближенні, м/с:
; (2.33)
.
Знайдемо діаметр колеса на виході у другому наближенні, м:
; (2.34)
.
По знайденому значенню D2 знаходимо третє наближення:
Визначаємо коефіцієнт, що враховує кінцеве число лопатей:
;
.
Теоретичний напір, при z=∞ дорівнюватиме:
.
Знайдемо кільцеву швидкість на виході після третього наближення, м/с:
.
Обчислимо діаметр колеса на виході після третього наближення, м:
.
Визначимо кільцеву складову абсолютної швидкості, м/с:
;
(2.35)
.
Уточнюємо коефіцієнти стиснення:
Знаходимо крок лопатей на вході:
; (2.36)
.
Обчислимо крок лопатей на виході:
; (2.37)
.
Знайдемо коефіцієнти стиснення за формулами:
; (2.38)
;
;
(2.39)
.
Ширина лопаті на виході, визначиться за формулою:
;
(2.40)
.
Обчислимо відносні швидкості на вході і виході крильчатки, м/с:
; (2.41)
;
;
(2.42)
.
Визначимо кут виходу потоку з колеса:
; (2.43)
.
Знайдемо кільцеву складову абсолютної швидкості відразу після виходу з колеса, м:
; (2.44)
.