Расчетно - грфическая работа № 1 расчет колеса центробежного насоса Пример выполнения расчетов

Методика расчета основных размеров колеса центробежного насоса

1. Определяем коэффициент быстроходности насоса:

где Q – производительность насоса, м3/сек;

Н – напор, м.вод.ст.

2. Окружная скорость колеса на внешней окружности:

где K_u – коэффициент окружной скорости, учитывающий влияние числа лопаток и профилирующего угла на выходе на напор (выбираем из таблицы 1)

Таблица 1

Коэффициент быстроходности ns, об\мин	Коэффициенты
	Ku	Kc	ψ	Kp
50 – 60	0,98 – 1	0,18	2,5	0,1
70 – 100	0,97 – 0,98	0,13 – 0,15	2,5 – 2,0	0,1
100 – 120	1,0 – 1,05	0,15 – 0,17	2,0 – 1,8	1,0 – 0,11
120 – 200	1,05 – 1,15	0,17 – 0,22	1,8 – 1,5	0,12 – 0,15

Схема к расчету рабочего колеса

3. Наружный диаметр колеса:

4. Мощность, потребляемая насосом:

где	Q –	расчетная производительность насоса, принимаемая на 8-15% больше заданной с учетом щелевых потерь жидкости, м3/сек;
	ρ –	плотность жидкости, кг/м3 (для воды = 1000 кг/м3);
	Н –	напор, создаваемый насосом, с учетом высоты всасывания, м.вод.ст.;
	ηн –	общий к.п.д. насоса ηн = ηо · ηг · ηм ;
	ηо = 0,94 - 0,98 –		объемный к.п.д. насоса, учитывающий потери жидкости через зазоры и перепуск вследствие циркуляции;
	ηг = 0,75 - 0,90 –		гидравлический к.п.д. насоса, учитывающий потери на сопротивление в проточной части, вихреобразование и удары;
	ηм = 0,87 - 0,95 –		механический к.п.д. насоса, учитывающий потери на трение в подшипниках и сальниковых устройствах.

Общий к.п.д. насоса η_н лежит в пределах 0,7 – 0,9, причем низшее значение имеют насосы с меньшим коэффициентом быстроходности η_s.

5. Диаметр вала насоса определяется из расчета на кручение по сниженным напряжениям:

6. Диаметр спицы рабочего колеса

D_ст = (1,3 – 1,5) · d_в , см

7. Скорость входа жидкости на рабочее колесо:

где К_с – коэффициент скорости входа, выбирается из таблицы 1 в зависимости от коэффициента быстроходности η_s.

8. Входной (внутренний) диаметр рабочего колеса D₁ определяется из уравнения расхода (размерность диаметра D₁-м):

9. Наружный диаметр D₂ и внутренний D₁ связаны отношением выбирается из таблицы 1 в зависимости от коэффициента быстроходности η_s.

10. Ширина рабочего колеса на внутренней окружности определяется из уравнения сплошности (размеры в₁ – м):

Q_p = πD₁ · в₁ · с₁

11. Ширина рабочего канала колеса на наружной окружности:

где С_р – радиальная скорость жидкости в колесе.

где К_р – коэффициент радиальной скорости, выбираемый из таблицы 1 в зависимости от коэффициента быстроходности η_s.