3.3 Расчёт лопаточных отводов.

Лопаточный отвод имеет несколько каналов, которые собирают жидкость, выходящую из рабочего колеса. Каждый канал лопаточного отвода состоит из спиральной части а, с, в и диффузор а, в, с,d, е (рис. 3.4).

Спиральная часть канала для удобства механической обработки в поперечном сечении имеет прямоугольную форму постоянной ширины_. Ширина определяется из соотношения

,

Диффузор делают также прямоугольного сечения с конусностью в одной или двух взаимно перпендикулярных плоскостях, с прямолинейной или искривлённой осью.

Для обеспечения установившегося движения жидкости в рабочем колесе поток в спиральной части каналов направляющего аппарата аналогично потоку в спиральном отводе должен быть свободным осесимметричным. Для этого контур лопасти направляющего аппарата на участке должен следовать линии тока свободного движения и очерчиваться по логарифмической спирали[3]

где: - радиус, соответствующий началу лопатки направляющего аппарата и определяемый из условия, что промежуток между колесом и направляющим аппаратом должен быть небольшим во избежание излишних потерь трения, но достаточным для безопасности работы. Обычно принимается

_,

- угол спирали, являющийся постоянным и определяемый по формуле

,

где К₃ - коэффициент стеснения потока на входе в направляющий аппарат, лежащий в пределах К₃=1,1-1,15

С`_m2 и С_u2 - соответственно меридианная и окружная составляющие абсолютной скорости жидкости на выходе из колеса берутся из выходного треугольника скоростей.

Расчёт координат точек, принадлежащих контуру спирального канала А-С, ведут в табличной форме (таблица 3.1), изменяя угол от =0 при R=R₃ до =_с при R=R_{c .} Угол _с называют центральным углом спирального канала и находят из выражения

,

где _н -число лопаток направляющего аппарата, оно лежит в пределах _н=3÷8 и выбирается таким, чтобы входное отверстие диффузора было при мерно квадратным, т.е. a₃=(0,6-÷1,0)·В₃ , что необходимо для обеспечения минимума гидравлических потерь. Если _н с этой точки зрения выбрано неудачно, то расчёт нужно повторить с другим значением _н;

 - угол, который приближенно находится из треугольников bch и abc по формуле

,

Таблица 3.1

Номер точки	Ri	bi	Bi=bi/Ri	R
1	2	3	4	5	6	7	8
1
2
3
4
5
и т.д.
n-
n

Высота входного сечения диффузора a₃ находится по формуле ,

где ₃ - толщина входной кромки лопасти, которая принимается из условия, чтобы коэффициент стеснения К₃= лежал в пределах К=1,1÷1,15.

Рисунок 3.4- К расчёту лопаточного отвода

Таблица 3.2

	рад	0		c
	-
	-
	м	R3		Rc

Угол расхождения стенок диффузора  принимается

 = 10÷12 - для диффузоров с расширением в одной плоскости ;

 = 6÷8 - для диффузоров с расширением в двух плоскостях .

Отношение площади выходного сечения диффузора к площади его входного сечения должно составлять 2,5÷3,0.

Длина диффузора выбирается с учётом соотношения