Курсовая работа_Насосы,компрессоры,турбины. Курсовая работа Расчет и моделирование насоса типа цнсв

• Название: Курсовая работа Расчет и моделирование насоса типа цнсв
• Анкор: Курсовая работа_Насосы,компрессоры,турбины
• Дата: 13.04.2021
• Размер: 344.29 Kb.
• Имя файла: Курсовая работа_Насосы,компрессоры,турбины.docx
• Тип: Курсовая; #194372
• страница: 3 из 4

Технология расчета основных гидравлических параметров и рабочего колеса насоса типа НЦСВ

Для расчета основных гидравлических параметров и рабочего колеса насоса необходимо принять несколько значений исходных параметров, таких как подача Q, напор H и плотность 

1. Коэффициент быстроходности

Для определения типа конструкции насоса рассчитываем коэффициент быстроходности n_s:
(2.1)


Рисунок 4- Конструктивные типы рабочих колес
1 – тихоходное колесо, ;

2 – нормальное колесо, ;

3 – быстроходное колесо, ;

4 – диагональное колесо, ;

5 – осевое или пропеллерное колесо, .

2. Объемный КПД

Объемный КПД определяется по следующей формуле:
(2.2)
Где a – коэффициент, зависит от соотношения между диаметрами входа и выхода и составляет около 0,68

n_{s -} коэффициент быстроходности

3. Приведённый диаметр

Приведенный диаметр вычисляем по формуле
(2.3)

4. Гидравлический КПД

Гидравлический КПД определяется течением жидкости внутри проточной части насоса, а если точнее гидравлическими потерями, которые возникают во время работы насоса. Например, если шероховатость поверхности стенок насоса увеличена, то жидкости станет сложнее преодолеть сопротивление трения, а значит, скорость течения жидкости будет ниже. Многое зависит и от вида течения жидкости. Возникающий в проточной части насоса турбулентный (вихревой) поток жидкости увеличивает гидравлические потери.

Отношение количества жидкости, поступившей в насос через всасывающий патрубок, к количеству жидкости вышедшей из него через напорный патрубок является объёмным КПД насосной части. Объёмный КПД ещё называют КПД подачи, так как его можно рассмотреть как отношение производительностей, действительной к теоретической.
Гидравлический КПД η_г вычисляем по формуле
(2.4)

5. Механический КПД

Механический КПД во многом зависит от качества изготовления насоса, от его конструктивных особенностей. Механические потери, связанные с работой трущихся частей (в подшипниках, в механическом торцевом уплотнении, в сальниковом уплотнении, в проточной части) снижают данный КПД

6. Полный КПД

Потребляемая мощность зависит от вида и характеристик собственного источника. Если насос имеет электрический привод – электродвигатель, то потребляемая мощность электрическая, если пневмодвигатель, значит потребляемая мощность - это мощность нагнетаемого воздуха. Электрическая потребляемая мощность - это произведение напряжения на силу тока.

Мощность на выходном валу двигателя, это мощность механическая, полученная вследствие преобразования подведенного электрического или пневматического вида энергии. Данную мощность нужно рассматривать как отношение работы к единице времени.

Так как насосная часть состоит из деталей, узлов и механизмов, а во время её работы происходят различные процессы и присутствуют разные физические явления, то её коэффициент полезного действия необходимо рассматривать как произведение трёх составляющих: механический КПД, гидравлический КПД и объёмный КПД

Находим полный КПД η по формуле
(2.5)
где η₀ - объемный КПД, учитывающий потери на утечки и перетечки жидкости через зазоры;

η_г - гидравлический КПД, учитывающий потери на вихреобразование и трение в жидкости (в проточной части насоса)

η_мех - механический КПД, учитывающий механические потери в подшипниках и уплотнениях.

7. Мощность насоса

Мощность насоса определяем по формуле
(2.6)

8. Момент

Момент определяем по формуле
(2.7)

9. Диаметр вала

Диаметр вала dв рассчитывают на прочность от кручения и изгиба, на жесткость с учетом действия поперечных сил и на вибрацию. Для жесткого вала критическая частота вращения должна быть на 20 - 25 % выше рабочей.

Диаметр вала определяем по формуле
(2.8)
где [τ] допустимое напряжение материала вала при кручении.

10. Диаметр ступицы

Диаметр ступицы определяем по формуле
(2.9)

11. Диаметр входа в колесо

Диаметр входа в колесо D₁ вычисляем по формуле
(2.10)

12. Длина ступицы

Длину ступицы вычисляем по формуле
(2.11)

13. Окружная скорость на входе в рабочее колесо

Рисунок 5 - Схема рабочего колеса центробежного насоса


Рисунок 6 - Схема параллелограмных скоростей.
Окружную скорость на входе в рабочее колесо u₁ определяем по формуле
(2.12)

14. Скорость входа в рабочее колесо

Скорость входа в рабочее колесо с₁ вычисляем по формуле
(2.13)

15. Ширина лопасти

Из входного параллелограмма находим β₁ по формуле
(2.14)
При коэффициенте стеснения входного сечения межлопастных каналов μ₁ =0,9 определяем ширину лопасти b₁ на входе по формуле
(2.15)

16. Окружная скорость на выходе из колеса

определяем окружную скорость u₂ на выходе из колеса по формуле
(2.16)

17. Диаметр на выходе из колеса

Определяем диаметр D₂на выходе из колеса по формуле
(2.17)

18. Ширина лопасти на выходе

Ширину лопасти b₂ на выходе определяем по формуле
(2.18)

19. Число лопастей

Число лопастей Z определяем по формуле
(2.19)