4. Расчет параметров шнека

• Название: 4. Расчет параметров шнека
• Дата: 15.01.2023
• Размер: 89.46 Kb.
• Имя файла: PZ_5_yachmenev.docx
• Тип: Документы; #887641

4. Расчет параметров шнека

Схема проточной части шнека в меридиональной плоскости и его развертка на среднем диаметре с типовыми треугольниками скоростей на входе и выходе представлены на рисунке 4.1.



Рисунок 4.1 – Схема проточной части шнека в меридиональной плоскости и его развертка на среднем диаметре

Объемный расход рабочего тела через колесо насоса:



Площадь проходного сечения на входе в шнек:



Скорость потока на входе в шнек:



Средний диаметр шнека:



где

Окружная скорость на втулочном, среднем и периферийном диаметрах шнека:







Относительная скорость потока на входе в шнек на втулочном, среднем и периферийном диаметрах:







Угол в относительном движении на входе в шнек на втулочном, среднем и периферийном диаметрах:







Лопаточный угол на входе в шнек определяется по формуле:

,

где – угол атаки на входе в шнек на периферийном диаметре,

Тогда:



Углы атаки на входе в шнек на втулочном и среднем диаметрах:





Для шнека постоянного шага , а угол потока на выходе из шнека в относительном движении .

Приравнивая среднерасходные осевые составляющие скорости потока на выходе и входе в шнек , на среднем диаметре на выходе из шнека получим окружную составляющую относительной скорости потока следующим образом:



Относительная скорость потока на выходе из шнека на среднем диаметре:



Окружная составляющая абсолютной скорости потока на выходе из шнека на среднем диаметре:



Абсолютная скорость потока на выходе из шнека на среднем диаметре:



Угол потока на выходе из шнека в абсолютном движении на среднем диаметре:



Коэффициент кавитации шнека определяется следующим образом:



где коэффициент , а значение коэффициента располагается в диапазоне 0,01…0,02. Принимаем .

Тогда:



Срывной квитанционный запас шнека находится по формуле:



где m – коэффициент неравномерности абсолютной скорости на входе в шнек;

– коэффициент потерь в подводе, который рекомендуется выбирать из следующих диапазонов:

– для осевого подвода ;

– для коленообразного ;

– для кольцевого и полу спирального .

Для рассматриваемого случая принимаем m = 1 и коэффициент потерь для осевого подвода .

Тогда:



Полное давление на входе в насос на срывном режиме работы:

,

где – рабочего тела в Па.

Тогда:



Кавитационный резерв по давлению на входе в шнек равен:

,

где – кавитационный резерв выбирается обычно из диапазона 10…30 кДж/кг.

Принимаем , тогда:



Для обеспечения безсрывного режима работы шнека необходимо, чтобы полное давление на входе в насос было больше давления на величину не менее кавитационного резерва по давлению , то есть необходимо, чтобы выполнялось условие:

.

Шаг шнека на среднем диаметре:

.

Густоту решетки шнека рекомендуется выбирать из диапазона 2,0…2,5.

Принимаем .

Число лопаток шнека обычно равно двум или трем. Принимаем .

Шаг решетки шнека на среднем диаметре:



Длина лопатки шнека на среднем диаметре:



Осевая длина шнека на среднем диаметре:



Угол конусности шнека на входе рекомендуется выбирать из диапазона 90…120 . Принимаем .

Угол конусности шнека на выходе предлагается выбирать из диапазона 140…160 . Принимаем .

Осевая длина шнека на втулочном диаметре:



Величину относительной длины заострения входной части профиля лопатки шнека рекомендуется принимать из диапазона . Принимаем

Длина заострения входной части профиля лопатки на среднем диаметре:



Величину относительной длины заострения выходной части профиля лопатки шнека рекомендуется принимать из диапазона . Принимаем

Длина заострения выходной части профиля лопатки на среднем диаметре:



Максимальную относительную толщину профиля предлагается принимать из диапазона .Принимаем .

Максимальная толщина профиля на среднем диаметре:

.

Так как толщина входной и выходной кромок лопаток шнека обычно располагается в диапазоне то радиусы входной и выходной кромок выбираются из интервала . Принимаем:

.