2. Определение основных размеров колеса

Далее необходимо определить основные размеры проектируемого насоса:

1. Диаметр втулки рабочего колеса:

2. Скорость потока во входном отверстии колеса:

где коэффициент, принимаемый для ступеней со спиральными отводами в пределах ; расчётная подача колеса, определяемая как:

Тогда:

3. Диаметр входного отверстия колеса:

Радиус входного отверстия колеса:

4. Радиус средней точки входной кромки лопасти:

Для рабочих колес с величина изменяется в довольно больших пределах и в первом приближении можно принять:

5. Ширина канала в меридианном сечении на входе колеса:

где меридианная составляющая скорости на входе без учёта стеснения сечения потока толщиной лопасти; принимаемая равной Тогда:

6. Меридианная составляющая скорости с учётом стеснения:

где коэффициент стеснения, в первом приближении принимается равным: . Следовательно:

7. Переносная скорость средней точки входной кромки лопасти:

8. Угол, соответствующий безударному поступлению потока на лопасть:

9. Угол наклона лопасти на входе:

где угол атаки.

10. Радиус наружной окружности колеса

Размеры выходного сечения колеса определяют путём последовательного приближения. Учитывая, что для нормального входа потока теоретический напор колеса можно пред ставить в виде:

где теоретический напор:

В первом приближении значение переносной скорости на выходе можно вычислить как:

Отсюда радиус наружной окружности колеса:

11. Ширина канала на выходе:

12. Меридианная составляющая абсолютной скорости без учёта стеснения:

13. Меридианная составляющая с учётом стеснения:

где коэффициент стеснения, в первом приближении принимается равным: . Следовательно:

14. Выходной угол лопасти обычно берут в пределах:

15. Число лопастей выбирают в зависимости от быстроходности (Таблица 2).

Таблица 2 - Число лопастей в зависимости от коэффициента быстроходности

В данной работе принимается

16. Коэффициент снижения напора из-за конечного числа лопастей:

17. Теоретический напор при бесконечном числе лопастей:

18. Переносная скорость на выходе колеса во втором приближении:

19. Радиус наружной окружности колеса во втором приближении:

20. Коэффициенты стеснения для второго приближения:

Толщину лопасти на входе и на выходе и принимают переменной – тоньше по концам, с утолщением посередине. Для уменьшения стеснения потока толщину входной кромки лопасти принимают примерно в два раза тоньше, чем толщину выходной кромки лопасти. Принимаются ,а . Тогда:

Величины , , не должны отличаться от значений, принятых в первом при ближении более чем на 2%.

Необходимое условие выполняется.

21. Относительные скорости на входе и на выходе:

Таблица 3 - Данные для построения плана скоростей

	Вход в рабочее колесо	Выход из рабочего колеса
Меридианная составляющая абсолютной скорости без учёта стеснения потока толщиной лопасти
Меридианная составляющая абсолютной скорости с учётом стеснения потока толщиной лопасти
Переносная скорость
Относительная скорость
Угол наклона лопасти

Получив элементы входа и выхода колеса (Таблица 3), были построены соответствующие планы скоростей при входе в рабочее колесо и выходе из рабочего колеса с учётом конечного числа лопастей.

Рисунок 1 – План скоростей при входе в рабочее колесо

Рисунок 2 – План скоростей при выходе из рабочего колеса