哈工大葉片泵課程設計報告書

1、下載可編輯葉片泵原理與水力設計課程設計單級離心泵葉輪的水力設計學 院：能源科學與工程學院班 級： 1102105姓 名：學 號：指導教師：閆國軍20 14年12月目錄1. 課程設計目的12. 課程設計任務和要求13. 設計計算說明書24 .參考文獻75.附錄8.專業(yè).整理.1. 課程設計目的離心泵是葉片式流體機械的典型產(chǎn)品，葉輪是其最關(guān)鍵的部件。通過單級 離心泵葉輪的水力設計，使學生基本掌握葉片式流體機械葉輪的設計理論、設計方法和國家標準的使用，培養(yǎng)學生能夠綜合運用所學的基礎理論、基本知識 和基本技能，提高學生訓練分析和解決實際問題的能力。為畢業(yè)后能夠從事葉 片式流體機械的產(chǎn)品設計工作奠定良好

2、的基礎。2. 課程設計任務和要求設計題目：單級離心泵葉輪的水力設計設計參數(shù)：q=200 m 3/h，H=50 m，n=1450 r/min ， (NPSH)r =2.7工作量：1.設計計算說明書1分2. 葉輪木模圖1張(A3圖紙)3. 設計計算說明書已知主要參數(shù) q=200 m3/h=0.056m 3/s H=50mn=1450r/min(NPSH)r=2.7一 主要參數(shù)確定。1. 確定泵進出口直徑(1) 泵進口直徑根據(jù)流量q=200 m /h，查表6.1取流速cs=2.83，則 Ds=. 4q = ,4*0.056 =0.159 (m)s .二 Cs *2.83參考標準取 D s =160m

3、m(2) 泵出口直徑Dd =(10.7)Ds= (0.7-1.0) *180=112-160mm取 Dd =l40mm.(3)進出口速度2Cs= 4q/ D s - =2.79m/s2cd =4q/ D d 二=3.64m/s2. 空化計算(1)泵安裝高度介質(zhì)為常溫清水，旦=0.24 ，取進口管路損失 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) 泵空化比轉(zhuǎn)速yq =913.9NPSH r343上匕轉(zhuǎn)速3.65 n .

4、QH343.651450 P。56 詢.650 44.確定泵的效率(1).水力效率h = 1 0.0835lg 3q =0.877 n(2) .容積效率100 。= 96.0 。127310.68 ns -(3) 機械效率圓盤摩擦損失效率m=1 一0.071(ns /100 )7/6-0.888假定軸承，填料損失為2%,則機械效率m =0.870(4) .泵的總效率=m v h =0.7325.泵軸最小軸徑的確定(1) 泵軸功率P=3749kW(2) 計算配套功率P, =KP=44.99kw(3) 泵軸轉(zhuǎn)矩PMn=9.95*1000* P=296.31N *mn(4) 泵軸最小軸徑泵軸材料選4

5、5鋼，-=49MPa，泵軸最小軸徑為d= 3 Mn =31.2mm 取 d=32mm0.2二、確定葉輪主要直徑1葉輪進口當量直徑根據(jù) C=913.9ko =3.542葉輪進口直徑單級離心泵，軸向吸入進口 , dh=0D j = . Do d： =120mm3. 葉輪出口寬度5Kb2 =(0.64_0.7)(匹)6 =0.456_0.499一 100 一b2 =心29 =0.0154_0.0169 取b2 適當擴寬為 0.18 n4. 葉輪外徑1KD2 =(9.35_9.6)(盤)巨=11.47_11.76D2 = KD23 q =0.388 0.398 nD2 =390mm三、確定葉片出口角、

6、葉片角（1）葉片出口角，以減小葉輪根據(jù)n s=66.6，屬于較低的比轉(zhuǎn)速葉輪，選取較大的葉片出口角 外徑，從而減小圓盤的摩擦損失，提高效率，選取匕=40。（2）葉片數(shù)確定取葉片進口邊直徑 D1=0.93D j =0.93*120=111.6mm=112mm設葉片進口角 1=30，則 z=6.5（D2 D1）sin（二2） =6.72（D2DJ2取 z=7 o四、畫軸面投影圖1根據(jù)葉輪的主要尺寸 Dj、D2、b2 ,參考相同比轉(zhuǎn)速的葉輪,初步畫出葉輪 的軸面投影圖，見附圖1.2.軸面流到過流面積檢查作內(nèi)切圓，分812點計算軸面流道過流面積，進口部分分點多一些。做出過流面積隨內(nèi)切圓中心位置L的變化

7、曲線，應符合直線變化，附圖2o五、精算葉輪外徑按速度系數(shù)法初步確定的葉輪主要尺寸。1. 第一次計算(1) 理論揚程HHt=57.00h- 2 “ - 三 1 （COt 一2）2 =0.964 jiD2 Y sin k2Cm2 二囲譏=2.745Cm2u2 ：2tan ：2 2tan ：2（-Cm2： ）2 gHt： =28.130（4）葉輪出口直徑D2 二60 =0.3707 2、第二次計算（1）葉片出口排擠系- 2 =1 -三 1 （COt 一2 ）2 =0.9625二D2sin 2（2）出口軸面速度Cm2 =2.898（3）出口圓周速度U2亠 .（Cm2： ）2 gH= =28.2272t

8、an P2 2tanP2（4）葉輪外徑D2 =60也=372口口 ，近似于370mm，不再計算兀n六、劃分流線及流線分點（1）按最后設計結(jié)果D2 =370mm修改投影圖。（2）劃分流線。劃分三條流線，前后蓋板為a，c流線，按一元理論劃分中間 流線。（3） 取相鄰兩軸面夾角.宀-7，按作圖分點法對 a、b、c三條流線進行分 點。七、計算葉片進口角(1)葉輪進口圓周速度D1a=7.8cm D 1b=6.3cm D 1c=5.5cmU1a 二空=5.92u1b =60空=4.7860;:D1cnJ=4.1760(2)葉片進口軸面液流過流斷面面積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) 葉片進口液流軸面速度設排擠系數(shù) la =0.89 5=0.86 1c =0.83c1maqvA1a=3.64c1mb=3.38qvA/1bc1mc=3.35（4）葉片進口液流角tan 缶二血=0.6151a =31.59U1atan 1 * 二泌=0.7871b =35.26U1btan ： 1c 二顯=0.801 1c =38.70U1c（5）葉片進口角.： Ma =0.41、aA =32:-1b =0.741bA =36

10、:-1c=0.301ca=39（6）校核排擠系數(shù)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計算結(jié)果相近，不在計算。八、繪制流線、在軸面投影圖中畫軸面截線、葉片加厚，繪制葉片剪裁圖附圖4,5.下圖為b流線。軸面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)無窮葉片數(shù)理論揚程P按直錐形吸水室，取系數(shù)=0.62，貝= : (1 勺=