Сделай Сам Свою Работу на 5

Профилирование меридионального сечения рабочего колеса

Предварительный расчет центробежного насоса

 

Определяем коэффициент быстроходности рабочего колеса

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1ОНб-1. 2. 10. 0000ПЗ  
Выполнил
Нужных    
Провер.
Фурсов
 
 
Н. Контр.
Фурсов
Утверд.
Сарилов
  1. Предварительный расчет центробежного насоса  
Лит.
Листов
 
Кафедра МАХП
Определяем приведенный диаметр входа в рабочее колесо

Определим гидравлический КПД на расчетном режиме

Определяем объемный КПД (КПД подачи)

Механический КПД предварительно примем равным 0,96

Определяем полный КПД

Определяем мощность потребляемую насосом

Определяем максимальную мощность насоса при 10%-ной перегрузке (мощность электродвигателя с учетом 10%-го запаса)

Определяем угловую скорость рабочего колеса

Крутящий момент на валу насоса

Диаметр вала насоса

где τдоп – допускаемое напряжение на кручении стальных валов

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1ОНб-1. 2. 10. 0000ПЗ  
По значению dв = 0,0173 м выбираем ближайший больший диаметр dв из стандартных рядов нормальных линейных размеров dв=18 мм.

Определяем момент сопротивления при кручении с учетом шпоночного паза

где: b – ширина шпоночного паза

t – глубина шпоночного паза

Определяем касательное напряжение при кручении

τ<τдоп – условие прочности выполняется

Концевой диаметр втулки рабочего колеса

Диаметр втулки (ступицы) рабочего колеса

Расчетная производительность колеса насоса

 

Определение элементов входного и выходного треугольников скоростей

 

2.1

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1ОНб-1. 2. 10. 0000ПЗ  
Выполнил
Нужных    
Провер.
Фурсов
 
 
Н. Контр.
Фурсов
Утверд.
Сарилов
2. Определение элементов входного и выходного треугольников скоростей  
Лит.
Листов
 
Кафедра МАХП
Первое приближение



Скорость входа потока в колесо

где: α0 – коэффициент, обычно находящийся в пределах 0,06…0,08

Диаметр входа потока в колесо

Полученное значение D0округляем до ближайшего значения, кратного 5;

D0= 0,10 м.

Уточненная скорость входа

Радиус средней точки входной кромки лопатки

Расчетную величину R1приводим к ближайшему большему значению R1 стандартных нормальных линейных размеров; R1= 0,040 м.

Меридиональную составляющую абсолютной скорости потока С`m1 до стеснения сечения лопатками принимаем равной скорости входа С0;


Ширина входного канала в меридиональном сечении

Коэффициент стеснения сечения лопатками на входе в колесо принимаем в первом приближении равным К1 = 1,15

 

Меридиональная составляющая абсолютной скорости при поступлении на лопатку с учетом стеснения сечения

Окружная (переносная) скорость при входе в колесо

Угол безударного входа потока на лопасти при С1r= Cm1

Принимая β1 = 25° , имеем

Теоретический напор колеса

Окружная скорость при выходе из колеса в первом приближении

где: Кu2=0,5

Наружный радиус колеса

Меридиональная составляющая скорости потока при выходе из колеса без учета стеснения сечения (принимая К0 = 0,8)

Коэффициент стеснения сечения лопатками на выходе из колеса (в первом приближении) К2 = 1,1

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1ОНб-1. 2. 10. 0000ПЗ  
Коэффициент отношения относительных скоростей на входе и выходе из рабочего колеса

Угол выхода лопатки

 

Оптимальное число лопаток

Поправочный коэффициент на влияние конечного числа лопаток на напор

где: γ

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1ОНб-1. 2. 10. 0000ПЗ  
– коэффициент, зависящий от шероховатости и поверхности проточной части рабочего колеса

Расчетный напор, создаваемый при бесконечно большом числе лопаток колеса

Меридиональная составляющая скорости потока с учетом стеснения сечения телом лопаток при выходе

 

Второе приближение

 

Окружная скорость на выходе из колеса

Наружные радиус и диаметр колеса

Соотношение размеров колес

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1ОНб-1. 2. 10. 0000ПЗ  
Ширина канала на выходе

Шаг лопаток на входе t1и на выходе t2межлопаточного канала

Толщина лопатки, измеренная по окружности диаметра D1

Нормальная толщина лопатки на входе жидкости в колесо

на выходе жидкости из колеса

Проверяем коэффициенты стеснения телом лопаток на входе и выходе из рабочего колеса

Так как U2, K1, K2вычисленные во втором приближении, совпадают с их значениями в первом приближении с погрешностью менее 5%, то эти величины принимаем за окончательные и рассчитываем относительные скорости на входе и выходе из колеса

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1ОНб-1. 2. 10. 0000ПЗ  
На основании полученных данных строим входной и выходной треугольники скоростей.

Рис.1 Треугольники скоростей

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1ОНб-1. 2. 10. 0000ПЗ  
Выполнил
Нужных    
Провер.
Фурсов
 
 
Н. Контр.
Фурсов
Утверд.
Сарилов
3. Профилирование каналов и лопаток рабочего колеса  
Лит.
Листов
 
Кафедра МАХП
3 Профилирование каналов и лопаток рабочего колеса

Профилирование меридионального сечения рабочего колеса

Зададимся линейным законом меридиональной С`mi и относительной W1 скоростей по длине межлопаточного канала

Рис.2 Графики характера изменения С`m1, W1, δ1 между радиусами R1, R2

 

 

 

 

 

 

Радиус канала

где ;

i = 1….n;

n – число разбиений, не менее 8…10

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1ОНб-1. 2. 10. 0000ПЗ  
Значение ширины канала в функции от радиуса

Профилирование проведем в табличной форме

 

Расчет ширины канала по радиусу колеса

 

Ri, м , м/с bi, м W, м/с , м
0,0400 3,3800 0,0303 9,79 0,0019
0,0466 3,3214 0,0265 9,69 0,0022
0,0531 3,2629 0,0236 9,59 0,0023
0,0597 3,2043 0,0214 9,49 0,0025
0,0663 3,1457 0,0196 9,40 0,0025
0,0729 3,0871 0,0182 9,30 0,0026
0,0794 3,0286 0,0170 9,20 0,0026
0,0860 2,9700 0,0160 9,10 0,0025

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1ОНб-1. 2. 10. 0000ПЗ  
3.3 Профилирование лопаток рабочего колеса по точкам

 

Значения , , , , Z являющиеся исходными данными, берем из предыдущих расчетов размеров рабочего колеса и профилирования его меридионального сечения.

Шаг лопатки

Промежуточные значения угла наклона лопатки

Приращение центрального угла

где - приращение радиуса;

- значение подынтегральной функции в начале и в конце рассматриваемого участка;

Суммарное значение центрального угла обхвата φк

Профилирование проведем в табличной форме

 

Расчет координат профиля лопатки

 

Расчетная величина R, м ti , м δi/ti, м /Wi, м βi, град tg βi Bi , рад , град
0,0400 0,036 0,054 0,345 23,512 0,435 57,495 0,000 0,000
0,0466 0,042 0,051 0,343 23,226 0,429 50,064 0,353 20,259
0,0531 0,048 0,049 0,340 22,917 0,423 44,534 0,311 38,077
0,0597 0,054 0,046 0,337 22,580 0,416 40,293 0,147 46,510
0,0663 0,059 0,043 0,335 22,191 0,408 37,005 0,145 54,798
0,0729 0,065 0,039 0,332 21,811 0,400 34,316 0,142 62,940
0,0794 0,071 0,036 0,329 21,420 0,392 32,110 0,139 70,934
0,0860 0,077 0,032 0,326 21,020 0,384 30,277 0,205 82,685

 

 

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1ОНб-1. 2. 10. 0000ПЗ  
Рис.3 Профилирование лопаток рабочего колеса по точкам

 

 

Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1ОНб-1. 2. 10. 0000ПЗ  
Выполнил
Нужных    
Провер.
Фурсов
 
 
Н. Контр.
Фурсов
Утверд.
Сарилов
  4. Отводящие устройства  
Лит.
Листов
 
Кафедра МАХП
4. Отводящие устройства



©2015- 2019 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.