методичка. Методика расчета насоса

62.	Угол лопаток на входе	β1л	Задаемся углом атаки іцг=12˚6,іцо=9 ˚47 β1л=іц+ β1, обычно іц=0÷15˚,т.к. при этом значение кавитационные свойства колеса слабо зависят іц	град	15 ˚19	13 ˚10
63.	Число лопаток колеса	z	Выбирается z=6 ÷12	-	6	8
64.	Теоретический напор колеса при z=∞	Hт∞	Используем соотношение ɳ г=, Kz= H-берется из пункта 10. Для насоса’’Г” выбирается - ɳ2 Kz=0.6÷0.68 Для насоса “0” выбирается - ɳ2 Kz=0.4÷0.6 Таким образом Hт∞=	Дж/кг -	48500 0.6	23300 0.6
65.	Гидравлический к.п.д.	ɳ2	Выбирается по опытным данным: Для насоса ’Г” - ɳ2=0.82÷0.85 Для насоса “0” - ɳ2=0.6÷0.82	-	0.82	.806
66.	Коэффициент, учитывающий конечное число лопаток	Kz	Определяется по данным п.64 и 65	-	0.732	0.744
67.	Теоретический напор	HT	Определяется по уравнению Ht=	Дж/кг	35420	17300
68.	Отношение скоростей С2u и U2	C2u/u2	Для насосов ЖРД C2u/u2=0.45÷0.75 при этом большие значения соответствуют большим β2л	-	0.72	0.72
69	Окружная скорость на выходе из колеса	2	Определяется из формулы Эйлера , отсюда	м/с	266	155
70	Наружный диаметр колеса	D2	Определяется по уравнению	м	0,145	0,825
71	Закрутка жидкости при Z конечном	С2U	Определяется по уравнению С2U = (0,45+0,75) U2 , Принимаем C2U = 0,72 U2	м/с	160	112
72	Закрутка жидкости при Z=	C2u∞		м/с	218	150
73	Площадь входа в центробежное колесо	F1m	F1m = πD1b1	м^2	32,3 10^-4	43,7 10^-4
74	Меридиональная скорость на выходе из колеса	C2m	Для минимума гидравлических потерь желательно C1mц = C2m	м/с	4,65	4,57
75	Площадь выхода из центробежного колеса	F2m	Определяется по соотношению	м^2	33,6 10^-4	45,1 10^-4
76	Ширина колеса на выходе	b2		м	7,4 10^-3	1,28 10^-3
77	Угол лопаток на выходе	2л	Находим из уравнения (см. ∆ скоростей на выходе из колеса)	град	489	4236'
78	Угол потока в относительном движении на выходе из колеса	2	Определяется из соотношения Замечание к пункту 77: Следует заметить, что оптимальная величина 2л для насосов ЖРД лежит в пределах 30 + 50 и только для водородных насосов допускается увеличение до 90. Оптимальной величины 2л можно достигнуть изменением C2u в рекомендуемых пределах.	град	230	63'
79	Угол потока на выходе	2	Определяется из треугольника скоростей	-	142	2',20
80	Отношение скоростей	С2m|U2	Определяется из пунктов 74 и 69. После расчета геометрических размеров центр. колеса, задаемся толщиной лопатки = I + 5	-	0,0175	0,0295
			Выходное устройство
81	Радиус входа в отвод	R2'	R2' выбирается конструктивно в зависимости от R2 центробежного колеса R2' = (1,05+1,15) R2 Выбираем R2' = 1,05 R2	м	0,076	0,0436
82	Ширина отвода	b2'	Выбираем конструктивно в зависимости от b2 центробежного колеса. Для «узкого» выхода b2' = (1,1+1,2) b2 , узкий выход требует точного взаимного расположения колеса и диффузора, в насосах ЖРД чаще применяется «широкий» выход b2' = bΔ + (0,04+0,06) D2 , где bΔ ширина колеса с дисками, толщина дисков выбирается (1+5) мм, где максимальное значение относится к колесам из алюминиевого сплава для больших насосов. Выбираем широкий выход b2' = bΔ + 0,04D2	м	17 10^-3	22 10^-3

83	Радиус спирали	Rс	По сравнению ϕ=0 ϕ= π/2 При ϕ=0 Rc=R’2 ϕ=π При ϕ=0 Rc=Rc max ϕ=2/3 π ϕ=2π Задаемся несколькими значениями ϕ, например, 0, π/2, π, 2/3 π,2π и для каждого значения посчитываем Rc. По полученным точкам вычерчивается спиральный сборник.	м	0,076 0,077 0,079 0,081 0,083	0,0436 0,0447 0,046 0,0476 0,0497
84	Средний радиус спирали	Rср	Определяется по уравнению	м	0,080	0,0467
85	Скорость на среднем радиусе спирали с выходном сечении (3-3)	Cс	Определяется из условия CcRcp=C2uR2=const	м/с	145	99,5
86	Площадь входа в конечный диффузор. (сеч. 3-3)	fз	Определяется по условию	см^2	1,035	2,01
87	Скорость на выходе из конечного диффузора	Cвых	Скорость Свых задается в пределах 10-20 м/с, т.к. большей скорости сильно увеличивается гидравлические потери в двигателе.	м/с	20	20
88	Площадь выхода диффузора.	Fвых	Определяется по объемному расходу и скорости компонента на выходе:	м^2	0,75*10^-3	1*10^-3
89	Диаметр выхода диффузора	Dвых	Определяется по площади выхода диффузора.	м	0,0309	0,0357
90	Длина диффузора	Ld	Длина конического диффузора обычно ограничивается величиной, равной (2,5-6,5) а3, где а3-эквивалентный диаметр начального сечения диффузора . Выбираем la=4d3 а3=0.0115 м d3=0.0141 м	м	0,046	0,05
91	Длина участка диффузора с постаянным сечениям	L’d	Выбирается конструктивно l’d=(0.2-0.35)ld. Следует отметить, что если при найденной длине ld угол раскрытия будет больше 105-200, то следует увеличить длину диффузора, а при очень большой ld следует переходить к ступенчатому диффузору	м	0,014	0,0163
Потери мощности и к.п.д насосов
92	Потери в отводах	отв	Определяется по закрутке на выходе из колеса Задаемся Сотв=0,22	Дж/кг	2820	1830
93	Гидравлический К.П.Д шнеко-центробежного колеса		Определяется по соотношению	-	0,9	0,83
94	К.П.Д отвода		Находится по соотношению где Нкол берется из пункта 93	-	0,913	0,885
95	Гидравлический К.П.Д насоса.		Находится из соотношения: r=rх*отв, сравниваем подсчитанное значение r c ранние выбранным в 65.	-	0,82	0,735

96	Статический напор колеса		Определяется по уравнению:	Дж/кг	17050	8050
97	Напор, теряемый в уплотнении центробежного колеса		Определяется по уравнению: – задаются конструктивно	Дж/кг	10290	7472
98	Радиальный зазор в уплотнении		Задаются конструктивно, исходя из вида уравнения (рис. 13)	м	0.1 *	0.1 *
99	Ширина уплотнения		Выбирается в пределах	м	0.01	0.01
100	Утечка через переднее уплотнение		Определяется по уравнению: где – коэффициент расхода, выбирается исходя из вида уплотнения (рис. 13) Принимаем =0,4 для уплотнений насоса “Г”		1.41 *	1.1 *
101	Утечка насоса		Принимаем		1.83 *	1.43 *
102	Расходный к.п.д.		Сравниваем подсчитанное значение с ранее выбранным (см.п.24)	-	0.892	0.932
103	Окружная мощность		Определяется по соотношению	Вт	475 *	536 *
104	Число Рейнольдса центробежного колеса		Подсчитывается по формуле:	-	1.96 *	24 *
105	Коэффициент трения диска колеса о жидкость		Находится по уравнению:	-	1.4 *	2.4 *
106	Мощность дискового трения		Находится по опытной зависимости	Вт	220 *	40.3 *
107	Внутренняя мощность насоса		Определяется по уравнению	Вт	695 *	576.3 *
108	Дисковый к.п.д.		Находится по соотношению , где	-	0.886	0.93
109	Внутренний к.п.д		Определяется так:	-	0.503	0.636
110	Механический к.п.д.		Задается в пределах , если нет импеллерных уплотнений, при наличии импеллерных уплотнений	-	0.95	0.97
111	Полный к.п.д. насоса			-	0.473	0.617

112.	Полезная мощность насоса	Nп	Определяется по заданному расходному напору	Вт
113.	Потребительная мощность насоса	Nн	Определяется по полезной мощности и к.п.д. насоса	Вт