哈工大叶片泵课程设计报告书

1、下载可编辑叶片泵原理与水力设计课程设计单级离心泵叶轮的水力设计学 院：能源科学与工程学院班 级： 1102105姓 名：学 号：指导教师：闫国军20 14年12月目录1. 课程设计目的12. 课程设计任务和要求13. 设计计算说明书24 .参考文献75.附录8.专业.整理.1. 课程设计目的离心泵是叶片式流体机械的典型产品，叶轮是其最关键的部件。通过单级 离心泵叶轮的水力设计，使学生基本掌握叶片式流体机械叶轮的设计理论、设计方法和国家标准的使用，培养学生能够综合运用所学的基础理论、基本知识 和基本技能，提高学生训练分析和解决实际问题的能力。为毕业后能够从事叶 片式流体机械的产品设计工作奠定良好

2、的基础。2. 课程设计任务和要求设计题目：单级离心泵叶轮的水力设计设计参数：q=200 m 3/h，H=50 m，n=1450 r/min ， (NPSH)r =2.7工作量：1.设计计算说明书1分2. 叶轮木模图1张(A3图纸)3. 设计计算说明书已知主要参数 q=200 m3/h=0.056m 3/s H=50mn=1450r/min(NPSH)r=2.7一 主要参数确定。1. 确定泵进出口直径(1) 泵进口直径根据流量q=200 m /h，查表6.1取流速cs=2.83，则 Ds=. 4q = ,4*0.056 =0.159 (m)s .二 Cs *2.83参考标准取 D s =160m

3、m(2) 泵出口直径Dd =(10.7)Ds= (0.7-1.0) *180=112-160mm取 Dd =l40mm.(3)进出口速度2Cs= 4q/ D s - =2.79m/s2cd =4q/ D d 二=3.64m/s2. 空化计算(1)泵安装高度介质为常温清水，旦=0.24 ，取进口管路损失 hC=0.5m NPSH a =1.3*NPSH r =3.51 gph g =山-h c-匹-NPSH a =10.33-0.5-0.24-3.5仁6.08 g g g a(2) 泵空化余量NPSH r =2.7(3) 泵空化比转速yq =913.9NPSH r343上匕转速3.65 n .

4、QH343.651450 P。56 询.650 44.确定泵的效率(1).水力效率h = 1 0.0835lg 3q =0.877 n(2) .容积效率100 。= 96.0 。127310.68 ns -(3) 机械效率圆盘摩擦损失效率m=1 一0.071(ns /100 )7/6-0.888假定轴承，填料损失为2%,则机械效率m =0.870(4) .泵的总效率=m v h =0.7325.泵轴最小轴径的确定(1) 泵轴功率P=3749kW(2) 计算配套功率P, =KP=44.99kw(3) 泵轴转矩PMn=9.95*1000* P=296.31N *mn(4) 泵轴最小轴径泵轴材料选4

5、5钢，-=49MPa，泵轴最小轴径为d= 3 Mn =31.2mm 取 d=32mm0.2二、确定叶轮主要直径1叶轮进口当量直径根据 C=913.9ko =3.542叶轮进口直径单级离心泵，轴向吸入进口 , dh=0D j = . Do d： =120mm3. 叶轮出口宽度5Kb2 =(0.64_0.7)(匹)6 =0.456_0.499一 100 一b2 =心29 =0.0154_0.0169 取b2 适当扩宽为 0.18 n4. 叶轮外径1KD2 =(9.35_9.6)(盘)巨=11.47_11.76D2 = KD23 q =0.388 0.398 nD2 =390mm三、确定叶片出口角、

6、叶片角（1）叶片出口角，以减小叶轮根据n s=66.6，属于较低的比转速叶轮，选取较大的叶片出口角 外径，从而减小圆盘的摩擦损失，提高效率，选取匕=40。（2）叶片数确定取叶片进口边直径 D1=0.93D j =0.93*120=111.6mm=112mm设叶片进口角 1=30，则 z=6.5（D2 D1）sin（二2） =6.72（D2DJ2取 z=7 o四、画轴面投影图1根据叶轮的主要尺寸 Dj、D2、b2 ,参考相同比转速的叶轮,初步画出叶轮 的轴面投影图，见附图1.2.轴面流到过流面积检查作内切圆，分812点计算轴面流道过流面积，进口部分分点多一些。做出过流面积随内切圆中心位置L的变化

7、曲线，应符合直线变化，附图2o五、精算叶轮外径按速度系数法初步确定的叶轮主要尺寸。1. 第一次计算(1) 理论扬程HHt=57.00h- 2 “ - 三 1 （COt 一2）2 =0.964 jiD2 Y sin k2Cm2 二囲讥=2.745Cm2u2 ：2tan ：2 2tan ：2（-Cm2： ）2 gHt： =28.130（4）叶轮出口直径D2 二60 =0.3707 2、第二次计算（1）叶片出口排挤系- 2 =1 -三 1 （COt 一2 ）2 =0.9625二D2sin 2（2）出口轴面速度Cm2 =2.898（3）出口圆周速度U2亠 .（Cm2： ）2 gH= =28.2272t

8、an P2 2tanP2（4）叶轮外径D2 =60也=372口口 ，近似于370mm，不再计算兀n六、划分流线及流线分点（1）按最后设计结果D2 =370mm修改投影图。（2）划分流线。划分三条流线，前后盖板为a，c流线，按一元理论划分中间 流线。（3） 取相邻两轴面夹角.宀-7，按作图分点法对 a、b、c三条流线进行分 点。七、计算叶片进口角(1)叶轮进口圆周速度D1a=7.8cm D 1b=6.3cm D 1c=5.5cmU1a 二空=5.92u1b =60空=4.7860;:D1cnJ=4.1760(2)叶片进口轴面液流过流断面面积Aa=2 二 Rcaba =2*3.14*0.06*0.

9、048=0.018m2Ab =2 二氐加=2*3.14*0.068*0.047=0.020A c = 2 二艮4 =2*3.14*0.075*0.045=0.021(3) 叶片进口液流轴面速度设排挤系数 la =0.89 5=0.86 1c =0.83c1maqvA1a=3.64c1mb=3.38qvA/1bc1mc=3.35（4）叶片进口液流角tan 缶二血=0.6151a =31.59U1atan 1 * 二泌=0.7871b =35.26U1btan ： 1c 二显=0.801 1c =38.70U1c（5）叶片进口角.： Ma =0.41、aA =32:-1b =0.741bA =36

10、:-1c=0.301ca=39（6）校核排挤系数ic = 90-詈 1 （COt ：1a）2 =0.896 兀。佗丫 Sin打a;1b =1 -三 .1 （COt 1b）2 =0.862D1b Nsin 人b1c=1Z-L1 （cot 1c）2 =0.834兀Die Vsin 為c计算结果相近，不在计算。八、绘制流线、在轴面投影图中画轴面截线、叶片加厚，绘制叶片剪裁图附图4,5.下图为b流线。轴面12345678910111213流面厚22.32.633.33.643.63.332.62.32度SP3636.36.33737.37.37.3838.3939.40356.358558sm =s/cos 卩2.42.83.23.4.14.55.04.54.13.83.32.92.675373346935815(2)无穷叶片数理论扬程P按直锥形吸水室，取系数=0.62，贝= : (1 勺=