【《离心泵叶轮的水力设计过程案例综述》2200字】

离心泵叶轮的水力设计过程案例目录TOC\o"1-3"\h\u18873离心泵叶轮的水力设计过程案例 1262441.1叶轮进口速度的确定 1191891.1.1叶轮的进口速度 1116111.2计算叶轮进口直径 2221251.2.1先求叶轮进口的有效直径 2112881.2.2叶轮进口直径 4131541.3叶片入口处绝对速度 4214611.4叶片入口宽度 486951.5确定叶片入口处圆周速度u1 4291381.6叶片数Z的选择与叶片包角 5147021.7片入口轴面速度 5192661.8确定叶片入口安放角 5289931.9确定叶片厚度 6277761.10确定叶片包角 6296961.11叶片出口角的确定 6284081.12确定叶轮外径 746341.13叶片出口安放角 7213171.14出口速度、圆周速度的计算 771671.15叶片出口宽度 8146761.16绘制叶轮投影图 8261691.17叶片绘型 91.1叶轮进口速度的确定1.1.1叶轮的进口速度m/s（4-1)式中——叶轮进口速度，根据下图查找，如图4-1；H——单级扬程(m)。图1.1效率图1.2计算叶轮进口直径1.2.1先求叶轮进口的有效直径入口直径D0（m）可按公式求得：(4-2)即：（4-3）上式中Q’为通过叶轮的设计流量，Q’为所需要积分大于当前设计叶轮流量中的Q，因为通过叶轮的设计流量Q’为其中的剩余一部份积分会自动返回叶轮的出入口处。Q’可按下式计算：(4-4)式中—泵的容积效率，可按图4-2选取。图1.2离心泵容积效率叶轮入口直径D0为：（4-5）由图4-2，取=0.75代入得：(4-6)把代入式子中故取30mm1.2.2叶轮进口直径叶轮进口直径的计算mm（4-7）1.3叶片入口处绝对速度对抗高温汽蚀冷水性能一般要求较高的冷水泵来说，一般可以取v1=v0或者取略大于零的v0，可取为因故v1=v0=1.6m/s。1.4叶片入口宽度（4-8）代入得：1.5确定叶片入口处圆周速度u1u1可按下式确定：（4-9）代入得：1.6叶片数Z的选择与叶片包角泵扬程的高低会受到叶轮叶片数量影响。用速度系数设计轮时，是根据参数进行统计的，泵的最大叶片数z与比额定转速大的ns之间相互影响。对于比速低转速为60-250的高速泵，叶片一般可以取6片，对于低转速时的泵叶片一般可以取9片，但是此时应特别注意水泵入口和溢流道是否堵塞，目前没有所需要的叶片数，所以根据经验公式【8】。（4-10）综合考虑Z=41.7片入口轴面速度（4-11）式中—叶片入口排挤系数。估算时取=1.3代入公式得：1.8确定叶片入口安放角叶片入口既有安放角，是叶片工作面得切线与圆周切线间的夹角，可按下列公式计算【6】（4-12）叶轮上的叶片安放入口处的叶片冲角为在叶片上齿轮可选择安放的叶片冲角比气体相对于回流加速度大的液体叶片回流的冲角已经重新增大了一个的安放角度，这个已经增大的角度其实可以用来叫做齿轮叶片上的冲角，以表示，那么为：（4-13）一般来说安放固定冲角温度应尽量采取=3°~15°，叶片上的每个入口处和其他入口处处均应安放的固定冲角=10°~40°。代入公式得：故=23°取=8°代入公式得：=8+23=31°1.9确定叶片厚度液体材料会在它的叶片上施加产生的力和反作用力，同时它在叶片上大质量的力和离心力对其产生的也比较复杂，这就容易导致叶片厚度很难精确进行计算。所以我在确定泵轮叶片最大厚度时需要特别注意:如果一个泵很小，要充分考虑整个泵零件制造的容易和完成度，对小型铸铁叶轮，叶片厚度为3~4mm；对大型铸钢叶轮，叶片厚度为5~6mm。最后，根据设计和实际情况取叶片厚度4mm。1.10确定叶片包角就是一个处在叶片萌芽生长期的入口与一个落叶生长出口之间的一个小小夹角。叶片上所间隔的相对流道越长，包角就大，根据流动系统结构设计工作原理这就要求间隔流道液的负荷越小、流道液的快速扩散相对流动阻力程度越小，有利于通过测量叶片与间隔流道之间液流的相对流动能量来与流动系统进行有效能量交换。目前，对ns=30~120的泵，一般取=55°~150°因为ns=33.567，所以包角=80°1.11叶片出口角的确定离心泵叶片出口安放角一般不大于，如果大于性能发生改变，使离心泵运行不稳定。为了计算出高效率泵，并且一般取。所以，综合考虑取。1.12确定叶轮外径以圆周速度来确定，计算如下：（4-14）式中—叶轮出口圆周速度系数，可从图4-1中选取。叶轮出口圆周速度确定后，可按下式计算叶轮外径：（4-15）由图4-1取=0.94，代入式得：(4-16)代入式得：(4-17)1.13叶片出口安放角叶片安放位置一般在14°~40°这个温度视角范围内，通常用户可以择择选用20°~30°。对比较高压力转速的手动液压泵，需要压力值小些，低比转数可取偏大。故=30°1.14出口速度、圆周速度的计算叶轮出口轴面速度m/s（4-18)由图4-1选取出；叶轮出口速度m/s无限叶片数下的叶片出口流面速度=-=18.67-0.89=16.67m/s(4-19)1.15叶片出口宽度叶轮出口宽度b2的计算 （4-20）—叶片出口除圆周方向的厚度（米）可按经验公式计算；（4-21）—出口处真实厚度（根据实际情况取0.003m） （4-22）综合考虑，=3mm1.16绘制叶轮投影图根据D2、Dj、dh和b2，以及速度尺寸的比例要求来确定图纸，参考相近速度比例和转速误差小于等于ns的齿轮叶片绘制齿轮速度投影原理图纸，绘制叶轮的速度纵向角和轴面速度曲线进行投影。见图4-3。图1.3叶轮轴面投影图1.17叶片绘型对于比额定工作转速ns小的高速高压离心泵，叶轮、叶片几乎全部在流道径向部分轴面通过不同流道的各个部件径向部分，其部件叶片轮和进口边均在同一个流道径向部分轴面一个横向的截面上，而且各一个径向部分流道导线轮的各个叶片与其部件进口边的径向三角形旋转角度方向基本相同，叶片与其进口边的扭曲很小，可按如同传统泵的圆柱形径向流线轮和叶片轮的进口进行设计。绘制径向叶片是比较简单，但由于它在两个进口边中间所以来回的导流不一样，尤其对于前面导流覆盖上的轴向流线，进口往往总是直接处于一个没有轴向滑行平面的导流拐弯处，