Лекции насосы, компрессоры, вентиляторы / Контрольная работа
.docКонтрольная работа по дисциплине «Насосы, вентиляторы, компрессоры»
Контрольная работа по дисциплине «Насосы, вентиляторы, компрессоры» включает в себя теоретический материал и практические задачи. В теоретический материал включены вопросы, которых нет в лекциях, в ходе решения практических задач должна быть сделана полная расшифровка формул с указанием единиц измерения.
Теоретический материал.
1. Роторные компрессоры.
2. Вихревые насосы.
3. Водоканальные вакуумные насосы.
4. Струйные насосы.
Практические вопросы.
Задача № 1.
Рассчитать
рабочее колесо насоса для подачи
воды с температурой Т=293
К под
избыточным давлением
при давлении на входе
,
частота вращения вала насоса
.
Решение. 1) определяем напор насоса
(м)
Где
давление на входе и выходе насоса,
соответственно, Па;
,
плотность воды.
2) Определяем коэффициент быстроходности по формуле
где Q
– объемная подача, м
/с.
3) Определим объёмный КПД
Где а – безразмерный коэффициент для центробежных насосов а=0,68
4) Приведённый диаметр определяем по формуле
(м)
5) Гидравлический КПД
Принимаем
механический КПД
.
6) Полный КПД насоса
7) Мощность на валу
(кВт)
8) Крутящий момент определяем по формуле
.
(
)
где N – мощность на валу насоса, кВт;
п – частота вращения вала насоса, об/мин.
Переводим единицу
измерения крутящего момента
в
8) Диаметр вала по формуле
.
(см)
Принимаем диаметр ступицы колеса
.
9) Диаметр входа в
колесо
определяют по приведённому диаметру
10)Диаметр входа на рабочие лопасти
.
В последней формуле увеличение диаметра на 20 мм производится с целью вынесения входной кромки рабочей лопасти из зоны поворота потока в область плоского течения.
Длина ступицы конструктивно
.
11) Окружная скорость на входе в каналы рабочего колеса
(м/с)
12)Скорость входа в рабочее колесо
.
(м/с)
13) Из входного
параллелограмма, полагая
,
получаем входной угол
.
14) Приняв угол атаки i= 4, получим угол лопасти на входе
.
15) Ширина
лопасти на входе определяется из
уравнения расхода
,
где
- коэффициент стеснения входного сечения
кромками лопастей,
.
16) Далее выполняется
расчёт выходных элементов рабочего
колеса. Удобно принять угол потока
и определить необходимую окружную
скорость
.
Используя уравнение
Эйлера. При радиальном входе в межлопастные
каналы (
),
получаем расчётную формулу
Принимаем
и определяем по формуле окружную
скорость на выходе из колеса
.
Определяем
.
17) Находим соотношение диаметров выхода и входа
.
18) Ширина лопасти
на выходе при условии
.
19) Количество лопаток рабочего колеса по формуле
.
По полученным данным профилируются продольное сечение рабочего колеса и лопасти.