
- •Задание
- •Введение
- •1. Предварительный расчет центробежного насоса
- •2. Определение элементов входного и выходного треугольников скоростей
- •2.1 Первое приближение
- •2.2 Второе приближение
- •3 Профилирование каналов и лопаток рабочего колеса
- •3.1 Профилирование меридионального сечения рабочего колеса
- •3.3 Профилирование лопаток рабочего колеса по точкам
- •4. Отводящие устройства
- •4.1 Расчет спиральной камеры круглого сечения
- •4.2. Расчет диффузора спиральной камеры
- •5. Расчет объемных потерь в уплотнениях насоса
- •6. Уравновешивание гидравлической осевой силы
- •6.1 Определение основных характеристик разгрузочного отверстия
- •7. Расчет мощности на валу центробежного насоса
- •8. Расчет на прочность основных элементов центробежного насоса
- •8.1 Расчет вала
- •8.1.1 Расчет внешних нагрузок
- •8.1.2 Расчет статической прочности вала
2.2 Второе приближение
Окружная скорость на выходе из колеса
Наружные радиус и диаметр колеса
Соотношение размеров колес
Ширина
канала на выходе
Шаг лопаток на входе t1 и на выходе t2 межлопаточного 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, K2 вычисленные 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
На
основании полученных данных строим
входной и выходной треугольники
скоростей.
Рис.1 Треугольники скоростей
3 Профилирование каналов и лопаток рабочего колеса
3.1 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
Значение
ширины канала в функции от радиуса
Профилирование проведем в табличной форме
Расчет ширины канала по радиусу колеса
Ri, м |
|
bi, м |
W, м/с |
|
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 |
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 |
|
|
1 |
0,0400 |
0,036 |
0,054 |
0,345 |
23,512 |
0,435 |
57,495 |
0,000 |
0,000 |
2 |
0,0466 |
0,042 |
0,051 |
0,343 |
23,226 |
0,429 |
50,064 |
0,353 |
20,259 |
3 |
0,0531 |
0,048 |
0,049 |
0,340 |
22,917 |
0,423 |
44,534 |
0,311 |
38,077 |
4 |
0,0597 |
0,054 |
0,046 |
0,337 |
22,580 |
0,416 |
40,293 |
0,147 |
46,510 |
5 |
0,0663 |
0,059 |
0,043 |
0,335 |
22,191 |
0,408 |
37,005 |
0,145 |
54,798 |
6 |
0,0729 |
0,065 |
0,039 |
0,332 |
21,811 |
0,400 |
34,316 |
0,142 |
62,940 |
7 |
0,0794 |
0,071 |
0,036 |
0,329 |
21,420 |
0,392 |
32,110 |
0,139 |
70,934 |
8 |
0,0860 |
0,077 |
0,032 |
0,326 |
21,020 |
0,384 |
30,277 |
0,205 |
82,685 |
Рис.3
Профилирование лопаток рабочего колеса
по точкам