123007 (689333), страница 2
Текст из файла (страница 2)
м/с
м/с
2.2.22 Коэффициент стеснения потока сечения лопатки на выходе из колеса:
К2 = (1,05 – 1,1) = 1,1
2.2.23 Отношение относительных скоростей входа и выхода принимаются равными.
W1/W2 = 1,15
2.24 Угол выхода лопатки определяется по выбранному отношению: ,
относительно скоростей по формуле:
Для современных насосов β2 = 17 - 30°
2.2.25 Наиболее выгодное число лопаток
Z = 6 лопаток
2.2.26 Коэффициент ψ определяется по формуле:
Ψ = (0,55 – 0,65) + 0,6· sinβ2
Коэффициент в скобках зависит от шероховатости проточной части рабочего колеса.
Ψ = (0,55 – 0,65) + 0,6· sin26° = 0,808
2.2.27 Поправочный коэффициент, учитывающий конечное число лопаток, определяется по формуле:
2.2.28 Расчетный напор
Н∞(1+Р)·НТ Дж/кг
Н∞(1+0,41)·357,1=528,89 Дж/кг
2.2.29 Меридиальная составляющая скорости потока c учетом стеснения телом лопатки на выходе:
м/с
м/с
2.2.30 наружный радиус рабочего колеса
м
2.2.31 Наружный диаметр рабочего колеса
D2 = 2 · R2 м
D2 = 2 · 0,077 = 0,154 м
2.2.32 Ширина канала рабочего колеса на выходе
м
2.2.33 Толщина лопатки рабочего колеса выбирается в интервале δ = 2 – 9. Выбираем δ = 5 mm.
2.2.34 Проверка предварительно выбранных коэффициентов стеснения сечения телом лопаток
2.2.35 Относительная скорость на входе
м/с
2.2.36 Относительная скорость на выходе
м/с
2.3 Профилирование канала рабочего колеса в меридиальном сечении
Применяется линейный закон изменения С´m1 до значения С´m2 в функции от радиуса R.
Rвх=0,03 м = R1
Rвых=0,077 м = R6
Cmвх= 3,82 м/с
Cmвых= 3,06 м/с
Закон изменения ширины канала Bi в зависимости от Сmi имеет вид:
Изменение Cmi от Ri и Bi от Сmi и Ri как Сmi = f(R1) и Bi = f(Cmi; R1)
Можно изменить в табличной форме. (табл. 2.3.1.)
Таблица 2.3.1. Профилирование канала рабочего колеса
№ | Ri (м) | Сmi (м/с) | Вi (м) |
1 | 0,03 | 3,799 | 0,016 |
2 | 0,0394 | 3,611 | 0,0128 |
3 | 0,0448 | 3,435 | 0,0109 |
4 | 0,0582 | 3,259 | 0,0096 |
5 | 0,0676 | 3,083 | 0,0087 |
6 | 0,077 | 2,906 | 0,0081 |
2.4 Профилирование лопаток рабочего колеса
Для создания более благоприятных условий для безотрывного протекания контура лопатки потоком принимают линейный закон изменения относительной скорости W в зависимости от радиуса колеса R1
W = f(R)
Wвх = W1 = 10,5 (м/с)
Wвых= Wc = 9,1 (м/с)
Закон изменения W от К имеет вид
W = 9,9 – 3,23 · R1
Имея функцию лопатки W = f(R) и Cmi = f(R) и значение жидкости лопатки δ1, можно определить угол наклона лопатки:
,
где .
Зависимость угла наклона лопатки от меридиальной составляющей абсолютной скорости и радиуса будет иметь вид:
Приращение центрального угла
,
где d · Ri – приращение радиуса
βi и βi + 1 – значение подынтегральной функции в начале и конце участка
Δφi – приращение центрального угла.
Значение центрального угла определяется интегрированием:
Суммарное значение центрального угла определяется по формуле
Расчет профиля лопатки сводим в таблице 2.4.1.
Таблица 2.4.1. Расчет профиля лопатки
№ | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Ri | 0,03 | 0,039 | 0,048 | 0,058 | 0,0676 | 0,077 |
B | 0,016 | 0,0128 | 0,1092 | 0,0096 | 0,0087 | 0,0081 |
C´m | 3,799 | 3,611 | 3,495 | 3,959 | 3,083 | 2,906 |
W | 10,5 | 10,22 | 9,94 | 9,66 | 9,38 | 9,1 |
C´m/W | 0,362 | 0,553 | 0,346 | 0,337 | 0,329 | 0,319 |
T | 0,031 | 0,0412 | 0,0511 | 0,0609 | 0,0707 | 0,0806 |
δ | 5 · 10-3 | 5 · 10-3 | 5 · 10-3 | 5 · 10-3 | 5 · 10-3 | 5 · 10-3 |
δ /t | 0,159 | 0,1213 | 0,097 | 0,082 | 0,0707 | 0,062 |
| 0,521 | 0,474 | 0,444 | 0,419 | 0,3997 | 0,381 |
β0 | 31,4 | 28,29 | 26,35 | 24,78 | 23,56 | 22,39 |
tgβ | 0,61 | 0,54 | 0,49 | 0,46 | 0,44 | 0,41 |
ΔR´i | 0 | 0,009 | 0,009 | 0,009 | 0,009 | 0,009 |
| 50,82 | 44,41 | 39,59 | 35,49 | 32,65 | 31,68 |
Δφi = ΔRi + | 0 | 0,42 | 0,37 | 0,33 | 0,31 | 0,297 |
| 0 | 24,07 | 45,29 | 64,2 | 81,97 | 99 |
| 0,42 | 0,79 | 1,12 | 1,43 | 1,727 | |
| 0 | 47 | 41,8 | 37,35 | 33,62 | 31,68 |
Исползуя полученные значения строим профиль лопаток (см. рис. 2.3.).
2.5 Расчет спиральной камеры кругового сечения
2.5.1 радиус контрольной цилиндрической поверхности охватывающей колесо на некотором расстоянии, достаточном для выравнивания пульсации скорости вызываемой конечным числом лопаток в колесе, находится по формуле:
м
м
2.5.2 Ширина входа в спираль с учетом осевого приращения колеса
м
2.5.3 Радиус кругового сечения спиральной камеры
,
где k – коэффициент, который находится по формуле
Радиус спиральной камеры определяется для восьми сечений, для различных значений угла φ, которым задается. Расчет радиусов ведем в табличной форме (табл. 2.5.3.).
Таблица 2.5.3.Расчет радиусов
№ | φ° |
|
|
|
| ρ | R0=R3+ρмин | Rc=R3+2ρ |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
I | 45° | 0,0002 | 0,0004 | 0,000032 | 0,005649 | 0,00585 | 0,08515 | 0,091 |
II | 90° | 0,0004 | 0,0008 | 0,000064 | 0,00799 | 0,00839 | 0,08769 | 0,9608 |
III | 135° | 0,0006 | 0,0012 | 0,000095 | 0,00979 | 0,01039 | 0,08969 | 0,10008 |
IV | 180° | 0,0008 | 0,0016 | 0,000128 | 0,011299 | 0,012099 | 0,091399 | 0,103498 |
V | 225° | 0,001 | 0,0021 | 0,00016 | 0,012634 | 0,01363 | 0,09293 | 0,10656 |
VI | 270° | 0,0012 | 0,0024 | 0,00019 | 0,013839 | 0,01504 | 0,09434 | 0,10938 |
VII | 315° | 0,0014 | 0,0026 | 0,000223 | 0,014948 | 0,016348 | 0,095648 | 0,111996 |
VIII | 360° | 0,0016 | 0,0032 | 0,000255 | 0,01598 | 0,01758 | 0,09688 | 0,11946 |
2.6 Подвод жидкости к рабочему колесу
Форма подводящего канала к рабочему колесу оказывает существенное влияние на равномерное распределение скоростей на входе в колесо, а так же на КПД и кавитационные качества. При консольном расположении рабочего колеса наилучшим типом подводящего канала является осевой конический патрубок (конфузор), который, сужаясь по направлению к колесу, обеспечивает повышение скорости потока на 15-20% равномерный ассиметричный поток на входе в колесо. Размер входного патрубка определяется по сечению всасывающего патрубка, который рассчитывается, исходя извеличины допускаемых гидравлических сопротивлений. Для насосов повышенной быстроходности в патрубке устанавливается втулка обтекаемой формы, соединяется с ним плоскими ребрами, что обеспечивает отсутствие закручивания потока на входе в рабочее колесо.