Условные обозначения

– линейные размеры, м

– площадь,

– абсолютная, окружная и относительные скорости, м/с

– угловая скорость, рад/с

– геометрические углы, ⁰

– массовый расход, кг/с

– объемный расход,

– плотность,

– давление,

– напор,

– момент силы,

– мощность,

– число лопаток

– КПД

– коэффициент быстроходности

– кавитационный коэффициент быстроходности

– коэффициент влияния конечного числа лопаток

– коэффициент диаметра

– коэффициент расхода

Индексы

в – вала, вн – внутренний, вх – входа, вых – выхода, вт – втулки, г – гидравлический, д – дисковый, доп – допускаемый, к – колеса, кр – крутящий, л – лопатки, отв – отвода, п – пара, р – расчетный (расходный), ср – средний, срв – срывной, т –теоре­тический, ц – центробежного колеса, ш – шнека, т – меридиональ­ные составляющие скорости, и – окружные составляющие скорости, z – осевые составляющие скорости;

1 – входное сечение шнека (колеса), 2 – выходное сечение шнека (колеса), 3 – вход в отводной направляющий аппарат, 4 – выход из отводного направляющего аппарата.

Содержание курсового проекта

Задание. Выполнить расчет шнекоцентробежного насоса ТНА ЖРД. Исходными данными для расчета являются: массовый расход компонента топлива, , кг/с; полное давление на входе в насос, р_вх, МПа; полное давление на выходе из насоса, р_вых, МПа; максимальная температура на входе в насос, Т_вх, К. Кроме того, в задании указываются компоненты топлива и рекомендации руководителя по содержанию курсового проекта. Проект состоит из 30–50 листов пояснительной записки.

Одна из основных задач курсового проекта – выполнение гидравлического расчета шнекоцентробежного насоса. Цель расчета насоса – для заданных исходных данных (расхода и напора) определить угловую скорость вращения вала насоса, геометрические размеры и форму основных элементов (подвода, шнека, центробежного колеса, отвода), параметры потока, потери энергии, потребляемую мощность, КПД, энергетические и кавитационные характеристики насоса.

В процессе выполнения курсовой работы и написания пояснительной записки студент должен:

• используя справочные данные, определить давление насыщенных паров, плотность и кинематическую вязкость компонента топлива;

• выбрать тип насоса;

• обосновать частоту вращения ротора, исходя из условия бескавитационной работы насоса или по предельной окружной скорости;

• обосновать меры, обеспечивающие бескавитационную работу насоса;

• определить геометрические размеры шнека и центробежного колеса;

• определить геометрические размеры насоса, число ступеней, размеры с учетом сжимаемости рабочего тела (подвод, шнек, центробежное колесо, отвод), если ею нельзя пренебречь;

• спроектировать меридиональное сечение центробежного колеса с построением графика оптимального изменения площади проходного сечения межлопаточного канала центробежного колеса по радиусу;

• спроектировать лопатки центробежного колеса, построить профили лопаток в плане и вспомогательные графики (закон изменения скорости, конформную диаграмму, сечение межлопаточного канала и т.п.), профилирование лопаток должно выполняться как минимум двумя способами, при этом одним из них должен быть метод парабол или конформных отображений;

• обосновать выбор подводящего и отводящего устройств насоса, рассчитать и спрофилировать их, выполнить схемы подводящего и отводящего устройств со всеми необходимыми размерами в масштабе 1:1, подводящее устройство должно быть полуспирального или спирального типа, отводящее устройство – лопаточный направляющий аппарат со спиральным сборником и коническим диффузором;

• рассчитать и построить планы скоростей на входе в шнек и в центробежное колесо с указанием на схеме угла атаки, на выходе из шнека и рабочего колеса – в предположении бесконечного числа лопаток и для конечного числа лопаток;

• определить гидравлический КПД для расчетного режима;

• определить потери энергии, потребляемую мощность, КПД, энергетические и кавитационные характеристики насоса;

• рассчитать и построить характеристики насоса (КПД, энегетическую, кавитационную).

Оформление курсового проекта должно соответствовать требованиям стандартов ГОВПО ВГТУ на оформление курсовых работ.

Все схемы, графики, диаграммы и характеристики должны быть выполнены в масштабе с указанием размеров и размерностей. При выполнении расчетных и графических работ с использованием прикладных пакетов Mathcad, Excel, AutoCad студент должен предоставить руководителю проекта расчетные и графические модули в электронном виде. Запрещается текст расчетно-пояснительной записки представлять в виде распечатки, выполненной в пакете Mathcad.