- •«Северный (Арктический) федеральный университет имени м.В Ломоносова»
- •Исходные данные для расчета конденсатного насоса.
- •Исходные данные для расчета питательного насоса.
- •Пояснения к таблицам исходных данных 1 и 2.
- •2. Расчет параметров центробежного насоса и характеристик рабочего колеса.
- •2. 1 Параметры насоса.
- •2. 2 Параметры ступени.
- •2. 3 Определение основных размеров на входе в рабочее колесо.
- •2. 4 Определение основных размеров на выходе из рабочего колеса.
- •2. 5 Меридианное сечение рабочего колеса. Расчет и построение.
- •2. 6 План рабочего колеса. Расчет и построение.
- •2.7 Проверочный расчет на кавитацию.
- •2. 8 Построение приближенной напорной характеристики насоса.
- •2.9 Отвод центробежного нacoca. Расчет и построение.
- •2. 9. 1 Спиральный отвод.
- •2. 9. 2 Лопаточный отвод.
- •2.10. Расчет осевой силы, действующей на ротор насоса и разгрузочного устройства.
- •3. Рекомендации по структуре и оформлению курсового проекта.
- •5. Рекомендуемая литература.
2.9 Отвод центробежного нacoca. Расчет и построение.
2. 9. 1 Спиральный отвод.
Расчет выполняется на основе закона . Поток после выхода из рабочего колеса движется по траектории, соответствующей логарифмической спирали. Следовательно, для минимизации гидравлических потерь стенка спирального канала должна быть по форме такой же, как и траектория движения жидкости. Входное сечение канала представляет цилиндрическую поверхность радиуса , соосную с осью рабочего колеса (это позволяет выровнять до поступления потока в спиральный канал неравномерное поле скоростей вследствие конечного числа лопастей при проектировании насосов на меньшие уровни шума возврата энергии дискового трения основному потоку, а также для удобства сборки).
Далее задаемся формой сечения спирального канала, в виде трапеции. Ширина для наклона боковых стенок может быть с постоянным углом , либо возрастающая с увеличением угла установки сечения. Величины при расчете сводим в таблицу 6.
Таблица 6.
Расчетные данные для построения спирального отвода.
№ точки |
ri, м |
bi, м |
Bi=bi/ri |
Δri, м |
(Bi+Bi+1)/2 |
ΔQi=Cu2R2(Bi+Bi+1)Δri/2, м³/с |
Qi=ΣΔQi, м³/с |
1 |
ri=R3 |
bi=b3 |
|
Δri=Δя |
|
|
0 |
2 |
ri=R3+Δя |
bi=b3 |
|
| |||
|
|
| |||||
|
|
|
|
| |||
|
|
| |||||
n |
|
|
|
Qi>Qp | |||
Рассмотрим непосредственно построение. Сечение канала, начиная от входа, делят на ряд элементарных площадок шириной и высотой. Первая площадка имеет ширину, и высоту, равную толщине языка . Последующие площадки выбираются равной толщины 5-10 мм. Выполняются расчеты подачи в зависимости от радиуса до тех пор, пока . Затем строят графическую зависимость . Расчет и построение спирального отвода обычно выполняются по 8 сечениям (через 450). Определив расход жидкости в выбранных сечениях , откладывают значения на полученный график от начала координат для всех сечений, кроме последнего (его откладывают с учетом толщины языка). Получают соответствующие точки на оси абсцисс, далее, проектируя их на кривую полученного расхода и через точки пересечения проведя горизонтальные линии до пересечения со стенками канала, находят теоретические сечения спирального отвода. Острые углы для уменьшения гидравлических потерь скругляются. Скругление выполняется с учетом равенства расходов через отбрасываемые и добавляемые сечения:
или где
, - центры тяжести площадок и соответственно.
Пример построения приведен на рисунке 15. (Расчет и построение спирального отвода круглого сечения можно найти в учебнике Чиняева И. А. «Судовые вспомогательные механизмы», М. Транспорт, 1989.)
Рис. 15
Для согласования параметров потока в сечении 360° спирального отвода и трубопровода дополнительно устанавливается выходной диффузор. Задаваясь углом раскрытия , вычисляют эквивалентную длину:
;
; ;