Методичка для выполнения курсовой работы. Расчёт основных размеров насоса

СЕМИНАР № 3

РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ НАСОСА.

Расчет состоит из двух частей: определение размеров рабочего колеса и отводящего устройства, как правило, спирального типа.

А. РАСЧЕТ РАБОЧЕГО КОЛЕСА

Определяют:

1. Входной диаметр d₀

(1),

где R - коэффициент, учитывающий эксплутационные характеристики насоса, R = 3,6 ÷ 4,5; Q_P - заданная подача насоса, м3/с; k - учитывает тип колеса, k=1 для типа «К», k=2 для типа «Д»; п - число оборотов электродвигателя, берется с рабочей характеристики насоса, подставляется в формулу (1) с размерностью об/мин.

2. Диаметр входных кромок d₁ по принятому отношению .

(2)

3. Скорость в подводящем устройстве с₀ из уравнения расхода

(3)

4. Абсолютная скорость на входе в колесо с₁

(4)

где k₀ - коэффициент, равный ;

5. Входная окружная скорость u₁

(5)

где п подставляем в об/мин, d₁ в м.

6. Принимаем осевой вход жидкости, с_1u = 0, т.е. с₁ = с_1r (входной треугольник скоростей - прямоугольный);

7. Входной угол потока β₁

(6)

8. Ширина лопасти на входе

(7)

где - коэффициент учитывающий толщину лопасти на входе, .

9. Угол установки лопатки на входе β_1л

(8),

где i - угол атаки.

10. Коэффициент напора

,

(9)

где - относительная радиальная проекция абсолютной скорости на выходе, ; - гидравлический КПД насоса, ; - угол выхода потока, . Задаем параметры , , и находим .

11. Окружная скорость на выходе

(10)

12. Диаметр рабочего колеса d₂

(11)

13. Модуль колеса

Модуль должен лежать в пределах , если полученная величина не попадает в пределы, то возвращаемся в п.1 и меняем величину коэффициента R.

14. Угол установки лопасти на выходе

(12)

где - угол отставания потока,

15. Радиальная проекция абсолютной скорости на выходе с_2r

(13)

16. Окружная проекция абсолютной скорости на выходе c_2u

(14)

17. Абсолютная скорость на выходе c₂

(15)

18. Ширина лопатки на выходе b₂

(16)

где - коэффициент учитывающий толщину лопасти на выходе, .

19. Принимая форму профилей рабочих лопастей в виде дуг окружностей, находим радиусы изгиба средней линии R_ср.л и центров начальной окружности R_0K

(17)

(18)

20. Число рабочих лопаток

(19)

Б. РАСЧЕТ СПИРАЛЬНОЙ КАМЕРЫ.

Как отмечалось, основное назначение спиральной камеры - сбор жидкости с рабочего колеса и подача ее в напорную линию. Средняя скорость потока в камере на расчетном режиме с_а меньше скорости на выходе из колеса с₂ из-за потерь в спиральной камере, но больше скорости потока в напорном трубопроводе с_к. Для дальнейшего уменьшения скорости с_а после камеры устанавливают диффузор, который конструктивно выполняют заодно с камерой. Течение в камере носит пространственный характер, что вынуждает прибегать к экспериментальным данным при ее расчете.

1. Средняя скорость в спиральной камере с₃

(20)

где - коэффициент потерь в спиральной камере, .

2. Ширина спиральной камеры. Принимаем прямоугольный профиль камеры с постоянной шириной b₃

(21)

3. Начальный диаметр спиральной камеры d₃

(22)

4. Максимальная высота спиральной камеры h_max

(23)