2. Разбиение на параллели

При проведении меридианов выбирают Δφ =5⁰-10⁰. Радиус R удобно выбирать так, чтобы ΔS выражалось круглым числом миллиметров. Независимо от размеров проектируемого колеса радиус R следует выбирать в диапазоне от 150 до 200 мм. Выражая Δφ в градуса, получим:

где ΔS=34мм; Δφ=10⁰; ΔL=20мм.

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

мм

Результаты расчетов сведем в таблицу 3.

Таблица 3.

	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Δli, мм	7,813	7,052	6,365	5,746	5,186	4,681	4,225	3,813	3,442	3,1
rср, мм	76,104	68,692	62,002	55,963	50,512	45,593	41,152	37,144	33,526	30,26

Графическое изображение разбиения на параллели приведено в приложении 4.

ПОСТРОЕНИЕ ПЛАНОВ СКОРОСТЕЙ

1. Построение планов скоростей на входе в рабочее колесо.

Строим три плана скоростей, т.к. на входе имеем три поверхности тока c, a и е, и определяем относительную скорость W₁ и угол β₁. Предварительная закрутка потока отсутствует. Построение ведем в соответствии с методикой, описанной в [5] (см.прил.5). Результаты вычислений сведем в таблицу 4.

Таблица 4.

	β1л	Δβ	β1	U1, м/с	υм1, м/с	W1, м/с
Для средней струйки (c)	26^0	7^0	19^0	11,692	4,062	12,37
Для ведущего диска (a)	28^0	10^0	18^0		3,881	12,28
Для ведомого диска (е)	22^0	3^0	19^0		4,062	12,37

Здесь:

• U₁ – окружная скорость на входе в рабочее колесо;

• υ_м1 – меридиональная составляющая абсолютной скорости на входе в рабочее колесо;

• W₁ – относительная скорость на входе в рабочее колесо.

2. Построение плана скоростей на выходе рабочего колеса.

Построим план скоростей на выходе рабочего колеса в соответствии с методикой, описанной в [5] (см.прил.6) по известным величинам: β_2л, U₂, υ_м2, υ_м2∞, υ_u2, υ_u2∞. Из плана скоростей найдем значения неизвестных углов и скоростей. Результаты сведем в таблицу 5.

Таблица 5.

	β2	U2, м/с	υм2, м/с	υu2, м/с	α2	W2, м/с	υ2, м/с
Для конечного числа лопаток	13^0	23,702	20,88	14,648	4^0	9,309	14,8
Для бесконечного числа лопаток	35^0		2,088	20,636	9^0	3,724	20,74

Здесь:

• U₂ – окружная скорость на выходе из рабочего колеса;

• υ₂ – абсолютная скорость жидкости на выходе из рабочего колеса;

• υ_м2 – меридиональная составляющая абсолютной скорости на выходе из рабочего колеса;

• υ_u2 – окружная составляющая абсолютной скорости на выходе из рабочего колеса;

• W₁ – относительная скорость на входе в рабочее колесо.

ПОСТРОЕНИЕ КОНФОРМНОЙ ДИАГРАММЫ

Поверхность тока представляет собой поверхность вращения, которая в общем случае не развертывается на плоскость. Это затрудняет профилирование лопатки, т.е. построение линии пересечения поверхности лопатки с поверхностями тока. Поэтому широкое распространение получило конформное отображение поверхности тока на поверхность вращения, которую можно развернуть на плоскость. Такой поверхностью будет коническая поверхность и в пределе – плоскость перпендикулярная оси, а так же круглый цилиндр. Под конформным отображением одной поверхности на другую понимается такое соответствие точек поверхностей, при котором величина угла между любыми пересекающимися линиями сохраняется.

У лопатки имеются две поверхности, называемые лицевой и тыльной. Вследствие конечной толщины лопатки форма этих поверхностей различна. Задача профилирования – найти обе поверхности лопатки. В качестве расчетной следует принять среднюю поверхность между лицевой и тыльной сторонами. После расчета этой поверхности производим необходимые построения на чертеже, позволяющие изготовить обе стороны лопатки.

Струйка должна иметь монотонно изменяющийся угол от β_1л до β_2л.

Участок лопатки вблизи выхода должен иметь постоянный угол β_2л на длине примерно , где- угловой шаг лопатки.

Угол охвата лопатки Θ должен быть больше шагового угла лопаток. Описание построения конформной диаграммы приведено в [6].

Для построения принимаем

ΔS=30мм;

Δφ=10⁰;

ΔL=20мм.

Конформная диаграмма приведена в приложении 6.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате выполнения курсовой работы выбран тип насоса и рабочего колеса, проведен расчет основных конструктивных параметров насоса, построено меридиональное сечение рабочего колеса, построены планы скоростей на входе и выходе рабочего колеса. Также построена конформная диаграмма по результатам разбиения меридионального сечения на струйки тока и параллели.