Cad图邮件qq1490008574
相对误差为
371?366?100%?1.3%<271
可以确定以371mm作为叶轮的出口直径 4.1.3 确定叶轮的各参数
以D2?371mm来确定叶轮的各参数 出口圆周速度
u2? ?D2?n60?1000 (4—20)
371??????????
??????? =87.37m/s
叶片出口排挤系数
?ctgβ2?Zδ2K2?1?1+??D2?sinλ?2? (4—21)
?ctg°6?82?5?1?1+?°?37?1sin9??0
?0.904
22出口轴面速度
Vm2?QεvD2b2?K2 (4—22)
?10003600?0.973?0.371?0.028???0.904
=9.68m/s
出口圆周速度
Vu2?HTgu2 (4—23)
??????????
87.37 =39.01m/s
无穷叶片出口圆周速度
HgV2∞??T∞u2 (4—24)
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Cad图邮件qq1490008574 ??????????
87.37 =64.59m/s
D0?K1D1 (4—25)
叶片进口直径
这里取K1?1,则D0?D1=260mm 叶片进口轴面速度
V0?Qεv?4?D02?dh2? (4—26)
?
10003600?0.973?4?0.262?0.192?
=12.04m/s
V1??0.4~0.83?V0,这里取
叶片进口处绝对速度,一般情况下可取V1?V0,对抗汽蚀性能要求高的泵可取
V1?0.8V0 (4—27)
?0.8?12.04
=9.63m/s
叶片进口宽度
b1?Q?DV11 (4—28)
3600???260?9.63
?1000 =35.3mm
取b1?40mm
叶片出口处圆周角速度
u1? ??D1n60 (4—29)
????????????? =61.23m/s
Vm1?ξ1V1
叶片入口轴面速度
(4—30)
ξ1—叶片入口排挤系数,取ξ1=1.1~1.3
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Cad图邮件qq1490008574
Vm1?1.2?9.63
=11.56m/s
叶片入口安放角度
tgβ1??Vm1?u1?Vu1 (4—31)
Vu1—叶片出口处圆周分速度,由吸入室(多级泵的反导叶出口角)的结构确定 液流无涡旋进入时
11.56tgβ1???0.1887961.23
β1??10.69°
?1'—液体进入叶轮相对速度液流角
β1?β1?+?β (4—32)
Δ?1为冲角,通常范围为3o?15o,这里取9?
β1?10.69°+9°?19.69°
取?1?20? 叶片厚度计算
S?KD2Hi?1Z (4—33)
K—经验系数,与材料和比转数有关,根据《离心泵设计基础》表8-3选取为5
Hi—单级扬程(m) Z—叶片数
D2—叶轮外径(mm) 这里取S=8mm
叶轮出口绝对速度和圆周速度的夹角
Vm2V2 (4—34)
?2??tg?1?tg?1
9.6839.0 1° ?13.94
取α2'?14?
液流出口叶轮的绝对速度
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Cad图邮件qq1490008574
V2?Vu22+Vm22 (4—35)
22 ?39.01+9.68
=40.19m/s
校核ξ1
ξ1??D1?D1?Z?sinβ1 (4—36)
???260
??260?6?8sin20°
?1.23 6相对误差为
1.236?1.21.2?100%?3%
原来所取ξ1=1.2,相比较两者相差不大,故不再更正了。
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Cad图邮件qq1490008574
5 吸入室与压出室的设计
5.1 吸入室的选择
吸入室是指泵进口法兰到叶轮入口前泵体的过流部分。吸入室中的水力损失要比压出室中的水力损失小很多,因此,与压出室相比,吸入室的重要性要小一些。尽管如此,吸入室仍是水泵中不可缺少的部件,而且,在设计中对吸入室绝不可掉以轻心,这是因为吸入室设计的好坏,直接影响到水泵汽蚀(空穴)性能。因此,设计吸入室时,要在水力损失最小的条件下保证:1)为了创造在设计工况中,叶轮内稳定的相对运动,沿吸入室所有断面的流速必须尽可能均匀地分布;2)将吸入管路内的速度变为叶轮入口所需的速度。
吸入室主要有三种结构型式:锥形管吸入室、环形吸入室和半螺旋形吸入室。 本设计中采用环形吸入室。此吸入室各轴面内的断面形状和尺寸均相同。其优点是结构简单,紧凑。其缺点是存在冲击和旋涡,并且液流速度分布不均匀。可在吸入室中加入隔板,这样可以降低液流的斡旋,改善其吸入性能。主要应用于节段式多级泵中。
5.2 压出室的设计
对多级泵来说,压出室是指叶轮出口到泵出口法兰(对节段式多级泵是到次级叶轮进口前,对水平中开水泵则是到过渡流道之前)的过流部分。压出室是泵的重要组成部分,并且和叶轮一样,是任何一个叶片式泵都不可缺少的构件。液体从叶轮中流出来的速度是很大的但液体进入下一级叶轮(或进入压水管道中)又要求其速度降到叶轮入口要求的速度。因此,在离心泵中压出室要在水力损失最小的前提下完成以下任务:
(1)为在叶轮内形成稳定的相对运动(使用动量矩方程研究叶轮和液体相互作用力矩的唯一限制)的条件,必须保证液体在压出室内的流动是轴对称的;
(2)把从叶轮流出的高速度液体收集起来,并将液体的大部分动能转换为压力能,然后,输送到压出管路或送到下一级叶轮入口,而且在能量转换过程中不能破坏液流在压出室中的轴对称流动;
(3)流出叶轮的液体,具有很大的速度环量,而液体进入次级叶轮入口时,要求其速度环量基本上等于零,即消除速度环量。
实践证明,压出室中的水力损失是离心泵内水力损失的重要组成部分,在非设计工况中更为突出。因此,压出室设计的优劣,将在很大程度上决定泵的完善程度。
压出室主要有以下几种结构型式:螺旋形涡室、环形压出室、径向导叶、流道式导叶和扭曲叶片式导叶等。
本设计中的压出室采用径向导叶室,但将反导叶(起吸入室作用)叶片去掉。
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