Расчет насосов. НАСОС РАСЧЕТ испр. 1. Гидравлический расчет 1 Расчет параметров на входе в колесо

• Название: 1. Гидравлический расчет 1 Расчет параметров на входе в колесо
• Анкор: Расчет насосов
• Дата: 07.06.2022
• Размер: 1.12 Mb.
• Имя файла: НАСОС РАСЧЕТ испр.doc
• Тип: Документы; #575469
• страница: 1 из 4

1. Гидравлический расчет

1.1 Расчет параметров на входе в колесо

Определим напор на входе в насос по формуле:

, (1.1)

где - избыточное давление на входе в насос , [Па];

- плотность перекачиваемой жидкости, [кг/м.куб.].



Найдем падение напора на входе:

, (1.2)

где -давление упругости паров, [Па];



Принимаем кавитационный коэффициент быстроходности C = 1000

Определяем максимальное допустимое число оборотов в минуту, [об/мин]:

, (1.3)

где Q –расход через насос, [м³/с].



Вычислим коэффициент быстроходности:

, (1.4)

где H- напор насоса.



Объемный КПД предварительно принимаем

Находим расход через колесо, [м³/с]:

, (1.5)



Определяем скорость на входе в колесо, [м/с]:

, (1.6)

где -коэффициент из диапазона (0,051…0,035)



Находим приведенный диаметр входа,[м]:

(1.7)

где -коэффициент из диапазона (3,5…4,5) .

.

Вычислим мощность, потребляемую насосом, [кВт]:

, (1.8)

где - КПД насоса принимаем 0,7.

.

Находим крутящий момент, [н·м]

, (1.9)



Определим диаметр вала из расчета на кручение, [м]:

(1.10)

где - дополнительное напряжение на кручение, [н/м]²



Вычислим диаметр втулки , [м]:

, (1.11)



Находим диаметр входа в колесо, [м]:

, (1.12)



Определяем диаметр средней точки входа кромки лопасти,[м]:

(1.13)



Находим ширину лопасти на входе, [м]:

, (1.14)



Определяем площадь входа в рабочее колесо, [м²]:

(1.15)



Находим меридианную скорость на входе, [м/с]:

(1.16)



Принимаем, что на входе закрутки потока нет

Меридианная скорость после поступления потока в межлопаточный канал , [м/с] будет:

(1.17)

где - коэффициент стеснения на входе принимаем равным .



Вычислим окружную скорость, [м/с]:

(1.18)



Найдем угол безударного поступления потока на лопасть:

(1.19)



Принимаем угол атаки

Определим угол установки лопасти на входе:

(1.20)



1.2 Расчет параметров на выходе из колеса

Вычислим гидравлический КПД насоса при n_s=50…110 ( в пределах 0,7…0,85):

(2.1)



Находим теоретический напор, [м]:

(2.2)



Определяем окружную скорость на выходе из насоса в первом приближении, [м/с]:

, (2.3)

где - коэффициент окружной составляющей абсолютной скорости при выходе потока выбираем из (0,4…0,7) при n_s=70…150 .



Находим диаметр колеса на выходе в первом приближении, [м]:

(2.4)



Задаемся меридианной скоростью на выходе из колеса. При необходимости получения на выходе более широкого колеса принимают меньшее значение из (0,5…1,0):

(2.5)



Меридианная скорость на выходе из колеса, [м/с] определится по формуле:

(2.6)

где -коэффициент стеснения на выходе, принимаем равным .



Найдем оптимальный коэффициент диффузорности:

(2.7)



Определим угол установки лопасти на выходе:

(2.8)



Вычислим оптимальное число лопастей (берем целую часть):

(2.9)



Найдем опытный коэффициент при по формуле:

(2.10)



Определим коэффициент, учитывающий конечное число лопастей:

(2.11)



Вычислим теоретический напор, [м] при z=∞:

(2.12)



Определим окружная скорость на выходе во втором приближении, [м/с]:

(2.13)



Найдем диаметр колеса на выходе во втором приближении, [м]:

(2.14)



По найденному значению D₂ находим третье приближение:

Определяем коэффициент, учитывающий конечное число лопастей:





Теоретический напор, [м] при z=∞ будет равен:



Найдем окружную скорость на выходе после третьего приближения, [м/с]:



Вычислим диаметр колеса на выходе после третьего приближения, [м]:



Определим окружную составляющую абсолютной скорости, [м/с]:

(2.15)



Уточняем коэффициенты стеснения:

Находим шаг лопастей на входе:

(2.16)



Вычислим шаг лопастей на выходе:

(2.17)



Найдем коэффициенты стеснения по формулам:

(2.18)



(2.19)



Ширина лопасти на выходе, [м] определится по формуле:

(2.20)



Вычислим относительные скорости на входе и выходе крыльчатки, [м/с]:

(2.21)



(2.22)



Определим угол выхода потока из колеса:

(2.23)



Найдем окружную составляющую абсолютной скорости сразу после выхода из колеса, [м]:

(2.24)



1.3 Расчет приближенного профиля лопаток

Вычислим радиус изгиба лопасти (для лопастей, очерченных дугой окружности):

(3.1)



Определим центральный угол дуги лопатки:

(3.2)

.

Найдем длину лопасти, [м]:

(3.3)



Толщина лопасти на расстоянии 45 мм от входной кромки, [м], определится по формуле:

(3.4)