Розрахунок робочого колеса відцентрового консольного насоса з циліндричними лопатями

Розрахунок робочого колеса відцентрового консольного насоса з циліндричними лопатями

Основні  параметри відцентрового консольного насосу загального призначення для води:

·  Подача Q=    

·  Напір Н=  

·  Частота обертання  n=      

·  η=     

·  Температура води – 20⁰С

·  Потужність

1.Визначення вихідних даних

1.Подача колеса:, де К- кількість потоків(К=2)

Q=            

2. Напір колеса , де і-кількість ступенів насосу(і=1)

3.Коефіцієнт швидкохідності ступеня:

=

4.Гідравлічний ККД ступеня: , де D_1пр –приведений діаметр колеса,мм;

D_1пр= К_вх *10³ -де К_вх-5-коефіцієнт вхідної воронки робочого колеса;

D_1пр= 5 *10³

Гідравлічний ККД насоса:

5.Обємний ККД ступеня визначається за формулою:

6.Внутрішній механічний ККД ступеня можна визначити

7.Механічний ККД насоса з урахуванням втрат у сальниках та підшипниках можна прийняти менше за η_ім,тобто η_м= η_ім-(1-3)%;де більше значення слід приймати для менш енергомістких насосів

η_м=

8.Очікуваний повний ККД: η₌ η_г η_об η_м=

У роботі подано реальний ККД даного насоса, що становить η

9.Потужність на валу:=

10.Максимальна розрахункова потужність на валу насоса N_max=K•N,де значення коефіцієнту К залежить від N, приймаємо К=

11.У першому наближені діаметр валу визначається з розрахунку на кручення за формулою:

12. Діаметр вала пов'язаний з діаметром втулки робочого колеса залежністю

d_вт=(1,2…1,4) d_о

13.Теоретичний напір робочого колеса:

14.Розрахункова подача насоса

II. Визначення основних   розмірів колеса

1. Швидкість потоку у вхідному отворі за формулою С.С.Руднєва 

, де α-коефіцієнт, що приймають для ступенів з спіральним відводом у межах 0,06…0,08, а для ступенів з лопатевим відводом -0,08

=

2.Діаметр вхідного отвору:

3.Радіус середньої точки вхідної кромки лопаті R₁  для робочих коліс з n_s ≤90 що мають звичайні кавітаційні якості , треба приймати,м:

4. Ширина канала в меридіональному перерізі на вході колеса:

Меридіональну складову швидкості без урахування стиснення перерізу потоку товщиною лопатей звичайно приймають рівною

5.При вході потоку на лопать меридіональна складова абсолютної швидкості зростає і з урахуванням стиснення потоку; значення коефіцієнта стиснення приймають в першому наближенні:

=

6. Переносна швидкість середньої точки вхідної кромки лопаті:

7.Кут, що відповідає без ударному входу  потока на лопать:

8. Кут нахилу лопаті на вході . Приймаємо, тоді

9. Значення переносної швидкості на вході в першому наближенні розраховується   ,коефіцієнт колової переносної швидкості.

, де коефіцієнт переносної швидкості  визначається

10. Радіус зовнішнього кола колеса

11. Ширина на вході

12. Меридіональна складова абсолютної швидкості без урахування стиснення

13. Меридіональна складова з урахування стиснення ,К₂-коефіцієнт стиснення між лопатями на вході колес

14. Вихідний кут лопаті беруть у межах β₂=20…27^о,де більші значення кута відповідають тихохідним колесом. Приймаємо β₂=

15.Кількість лопатей колеса можна за формулою

Рекомендовані значення

16. Коефіцієнти зниження напору з-за скінченної кількості лопатей:

17.Теоретичний напір з-за скінченної кількості лопатей:

18. З урахуванням того ,що   на вході колеса у другому наближенні:

19. Радіуси кола в другому наближенні

20. Орієнтовно можна прийняти товщину лопаті при вході в робоче колесо . В нашому випадку приймаємо

21. Розраховуємо коефіцієнт стиснення за другим наближенням:

,оскільки  і не  відрізняються від значень прийнятих у першому наближені  більш ніж на 2%, то приймаємо їх за остаточні.

22.Значення відносних швидкостей визначаємо: