京江課程設計說明書3

/流體機械課程設計說明書學院:??班級：學生姓名：學號：指導教師：2０13年月課程設計題目離心泵水力設計(ns＝193)?目錄第一章葉輪水力設計·····························································頁碼第二章壓出室水力設計·························································頁碼第三章小結···········································································頁碼附錄參考文獻·····································································頁碼

第一章葉輪水力設計第一節(jié)概述一、設計參數(shù)流量:Q=360m3／h揚程:H=45m轉速：ｎ=2900r/miｎ輸送介質:常溫清水二、設計內容葉輪、壓出室的水力計算，葉輪、壓出室水力圖的繪制。第二節(jié)參數(shù)計算確定進口直徑１、進口直徑考慮制造的經(jīng)濟性,取，又代入數(shù)據(jù)得:0．２０6取200mｍ2、出口直徑Dd=(1～０.7)Dｓ=140~２０0,取1８0mm3、比轉速4、估算泵的效率水力效率：機械效率：圓盤損失效率＝0．967取軸承，填料損失為2%則容積效率5、確定泵的軸功率泵軸功率：原動機為電動機，?。?１.２，傳動為直聯(lián)配套功率:則選配套功率為90KW其中：p是有效功率泵的軸徑和葉輪輪轂直徑的初步計算1、計算轉子力矩Ｍ2、軸的最小直徑材料選用3Cr１3，調質處理HB＝２60~302，取[]=(５３。8～68.7）MPa

取d=３２ｍm懸臂式單級泵mm3、工藝要求:１)、在滿足使用要求的前提下，軸的結構形式應盡量簡化；2)、為了便于裝配零件,應去掉毛刺，軸端要倒角;3）、需磨削加工的軸段,應留有砂輪越程槽;４）、需切削螺紋的軸段，應留有退刀槽。葉輪主要尺寸的確定由選取Z、,=19３，取葉片數(shù)Z=6,出口安放角見課本P12５,表5~１選擇應考慮的因素:低比轉速泵，選擇大的角以增大揚程,減小，從而減小圓盤摩擦損失，提高泵是效率；增加角，在相同流量小葉輪出口速度增加,壓水室水力損失增加，并在小流量小沖角損失增加,易使特性曲線出現(xiàn)駝峰，因此不宜太大；大，葉片間相對流動擴散嚴重；為獲得平坦的功率曲線,使泵在全揚程范圍內運行，可小于10度。葉輪進口當量直徑：取葉輪出口直徑:取葉輪進口直徑：葉片出口寬度：取6、精算葉輪外徑第一次理論揚程修正系數(shù)靜矩有限葉片數(shù)修正系數(shù)無窮葉片數(shù)理論揚程葉片出口排擠系數(shù)取代入數(shù)據(jù)有:出口軸面速度出口圓周速度代入數(shù)據(jù)得:出口直徑取7、精算葉輪外徑第二次１）葉片出口排擠系數(shù)取代入數(shù)據(jù)有：2）出口軸面速度出口圓周速度代入數(shù)據(jù)得：葉輪出口直徑滿足條件故取取葉輪出口速度1)出口軸面速度2）出口圓周速度代入數(shù)據(jù)得：３）出口圓周分速度四、軸面投影圖的繪制找相近比轉數(shù)葉輪的軸面投影圖作為參考，根據(jù)前面計算所得到的葉輪基本尺寸，初步作葉輪的軸面投影圖。檢查軸面投影圖過流斷面面積變化，在流道內作內切圓，并將圓心連接起來，得到一條曲線，此為流道中線,求出每個圓的軸面液流過流斷面及其面積F,而后作出沿軸面投影圖中線的過流斷面面積變化曲線,我們希望F~l曲線基本上為一條直線,即要求從葉輪進口到出口沿中線l面積F的變化是均勻的，如果該曲線不理想，則應修改軸面投影圖,直到檢查F~l曲線滿意為止。如下圖所示:過水斷面面積檢查過水斷面面積檢查R（mm)ｂ(mm）F=2πＲb（mｍ）Ｌ（ｃm)31。56０11875.2２０2303２．７1５60.95７5１2５30.0８278５．58539．４454.012１33８４．6５０458。59３４5．66５1．19３5１46８６。9155612．３6５53．2１46。44115５26。540１2１４。256６2。９７41．71１６502。652３81８.0０268．4540。3５2５17354。9６5992０。６５9７9.56３6.3６318１77．50818２3。５９889。３2３3。99319０7７。351３26。70７96.8932。8３151９987。089142９.798104３220910.440７３4.1２33。中間流線的繪制根據(jù)每條相鄰軸面液流流線之間的流量相等的原則,在軸面投影圖上作流線,軸面液流的流線一般需作3～5條中低比轉速的葉輪可作三條，高比轉速葉輪可作五條，葉輪前后蓋板是兩條流線，故還需作１~3中間條流線，本設計中只需要再作一條中間流線即可。具體分流線時，可先分進出口,再修改．畫中間流線時確定中間流線進口分點半徑出口分點為出口寬度的中點，由此初步確定中間流線,然后再根據(jù)同一過水斷面上兩條流線間過水斷面面積相等檢查修正.圖形如下:圖(二）4.流線分點對于水泵來講,自葉輪的出口邊到進口邊為止,大致作八點到十二點左右為宜，點數(shù)太多或太少既是取得不當。取見下圖:修改進口邊的位置原則：盡量使葉片進口邊和出口邊之間的三條流線長度趨于相等；進口邊和流線的交角最好為９0度,進口邊軸面投影的形狀就鑄造而言，為直線較好；進口邊應向吸入口方向適當延伸,以提高葉輪的抗汽蝕性能，并使泵性能曲線出現(xiàn)駝峰的可能性減小。5．葉片的繪制１)。確定葉輪進口圓周速度在軸面投影圖上量的從而可得：２).葉片進口軸面液流過水斷面面積3）葉片進口角的計算葉片進口角一般為１8～25度，通常等于進口液流角加一個不大的沖角;沖角可?。场?0度。量得,a~a流線先取,,又代入數(shù)據(jù)得符合條件b~b流線先取,,又代入數(shù)據(jù)得符合條件c～c流線先取,，又代入數(shù)據(jù)得符合條件由以上計算得：葉片三條流線的進口安放角分別為：,，4）、作方格網(wǎng)葉片型線圖作法：經(jīng)過軸心線作很多軸面，每相鄰軸面之間的夾角均相等，為，一般可取左右,每一軸面與流面有一交線，交線用羅馬數(shù)字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…編號.再用與軸心線垂直的平面去切流面，在流面上就可以得到一個圓心在軸心線上的圓周線.用很多這樣的平面去切流面,切的方法是使流面上形成的方格網(wǎng)每個方格都是正方形。而后也給平面用阿拉伯數(shù)字１、2、3編號。這樣,在流面上形成了方格網(wǎng)，在方格網(wǎng)上有一條葉片型線，它的坐標是固定的?，F(xiàn)在要設法把流面展開,但流面是喇叭形的曲面，于是我們先用保角變換的方法保持葉片型線的坐標位置，保持角度不變,把流面變化成圓柱面,得到在平面上的方格方格網(wǎng)展開圖5)、軸面截線在方格網(wǎng)上進行葉片繪型后，根據(jù)方格網(wǎng)中點的位置,就可開始作軸面截線圖如下圖所示:6)、葉片加厚葉片是有厚度，因此它與軸面相交，不應只得到一條軸面截線,而應當是葉片的工作面和葉片的背面有軸面各有一條交流線,兩軸面截線之間是葉片與軸面的截線。本設計中的厚度如下表：軸面01234５６７8９１0a流線S(mｍ)2.５2。6２。８3.03.2３。４3.6３。83．94４202022232５26２7２８２９３030０．９4０.9４0.930．920。9１0。900。８910。８80。87０.86０。862．662。7７３.023。263。5３3.794。０44。3１4。４６4.624。62b流線S(mm）2。52．62。83.0３。23.43.6３.83.9442３23２４25２6２72７．528２9３０3０0。９20.９２0.91０。9１０。９0０.8９0.8９０。880.870．86０．８62.722.８3３．073.313。５63．824。０６4．314.464。624。62a流線S（mm）2。52。62．８3．03。23.43.63。８3.9４425252627２72８28。５2９29.5303０0.９10。910.9０0．8９０.890．８80．881０.870.870.8６0。862.762。87３.123.３73.5９3.854．10４．34４。4８４。6２4．６2加厚后的軸面投影圖7)、作木模圖從葉輪吸入口方向去看葉輪的轉動方向,葉輪為逆時針轉動，則我們作木模截線時，葉片背面的木模截線畫在左面,而葉片工作面的木模截線畫在右面。流線a的葉片工作面和背面，流線c的葉片背面在平面上的投影畫在左面,作圖方法是用Ｏ點為圓心，用a流線處葉片工作面和背面與各軸面交點到軸心線的垂直距離，用c流線處葉片背面與各軸面交點到軸心線的垂直距離,即以這許多距離為半徑,在左部木模圖上做圓弧與相對應的軸面相交,得到個各交點后，用光滑的曲線連接之，即得到這三條線在平面圖上的投影圖.而后又以A、B、Ｃ等木模平板線與葉片背面各軸面截線的焦點到軸心線的垂直距離為半徑,仍以O點為圓心作圓弧再與相應的軸面相交,并以光滑曲線連接之，得到A、B、C等平面與葉片背面的交線在平面圖上的投影線，我們稱此投影線為木模截線.用同樣的方法，作出葉片工作面上a流線和ｃ流線以及葉片背面上的ｃ流線在平面圖上的投影線，以及葉片工作面的木模截線.這樣我們就完成了木模圖的繪制。如下所示:···

第二章壓出室水力設計壓出室的作用和要求:壓出室地作用是將葉輪中流出的液體收集起來，并送往壓力管路或下一級葉輪的吸入口。將液體送往壓力管路或下一級葉輪的吸入口前，要消除葉輪的旋轉運動，把葉輪的這部分動能盡量轉化成壓能。將液體送往壓力管路或下一級葉輪前，要降低液流的速度,以減小壓力管路中的水利損失或適合下一級的葉輪吸入口要求.液流自葉輪中流出時,速度是很大的，所以壓出室中的水力損失很大，它約將占整個水泵水力損失的一半左右,所以壓出室的設計應特別注意，要求盡量減小壓出室本身的水力損失在設計工況下,液流自葉輪流入壓出室時要求不產(chǎn)生撞擊損失。螺旋形壓出室又叫渦殼,使離心泵中用的最廣泛的壓出室之一，本設計使用的也是這種壓出室.一、確定渦室的主要技術參數(shù)：1.基圓直徑取=2２0ｍm2。渦室的進口寬度取=４９mm3.渦室的隔舌安放角查表8—1,用插值法得＝二、確定渦室斷面形狀和斷面面積斷面形狀為任意端面用速度系數(shù)法計算第八斷面的面積式中——渦室斷面的平均速度；——泵的單級揚程；—-速度系數(shù),由手冊圖8-10查取通過第八斷面的流量第八斷面的面積故5４mｍ根據(jù)依次求得其余各斷面的面積在按照如上求解過程求出其余各斷面相應的參數(shù)值斷面0IIIIIIIVVVIVII3015６01051５0195２4０2８50。００0760。０00３80.00１50。002650．０03７８0。004９2０.00６050。00７１915．6１1。021.929．13４.７39.643。9４7。９三、作出口斷面形狀以螺旋形壓出室出口斷面處的圓周面積為參考，作出口斷面形狀。在半徑為處作,然后作半徑為r的圓,使它與線的中點相切，再從線兩端點作兩條斜線，使:,見下圖:作螺旋形壓出室各截面后,就求得各截面頂點到軸心線的距離，各截面的也為已知,于是就可以將各頂點布置在平面圖上,而后用光滑曲線連接之,或用幾個圓弧連接之,就得到螺旋形壓出室的平面圖。見下圖:螺旋形壓出室出口斷面后的擴散管擴散管的作用是進一步減小流速，使一部分動能轉化成壓能,使壓力管道中的水力損失減小。擴散管的進口形狀和螺旋形壓出室出口斷面形狀一致,擴散管路的出口應采用管路的標準直徑，擴散管的擴散角可取,擴散管的長度則由出口速度要求決定，求擴散管出口速度時所用的流量為泵的設計流量Q，與壓出室出口斷面的流量不等，擴散管的長度也不宜太長，太長在擴散管內會出現(xiàn)脫流。，，?。?380mｍ式中:為擴散管的出口內徑,為螺旋形壓出室出口斷面的當量直徑，即:=如圖所示：第三章小結

這幾周中，我們小組分工合作、齊心協(xié)力，一起完成了課程設計前的準備工作(閱讀課程設計相關文檔）、小組討論分工、完成系統(tǒng)開發(fā)的各個文檔、課程設計總結報告、小組匯報ＰPT、個人日記，個人小結的任務。在課程設計的第一天我們便對這次任務進行了規(guī)劃和分工.在以后的幾天中，我們組的成員一起努力,查閱資料、小組討論、對資料進行分析,并在這段時間里完成了網(wǎng)站的開發(fā)設計，并最后撰寫課程設計報告及個人總結。我的主要工作是完成課程設計總結和制作ＰＰＴ，并上臺匯報。面對這樣的任務，我開始真的很擔心，不是害怕要寫那么多資料，而是怕站在講臺上,面對那么多的人,我怕講不出話來.有過兩次上臺經(jīng)驗的潘同學就耐心的給我傳授一下他的心得。而且這是我們必經(jīng)的過程，以后走入社會肯定會有很多場合需要我們在公共場合講話，現(xiàn)在如果不去講的話,那以后我們怎么呢?

在課程設計的過程中,我們經(jīng)歷了感動，經(jīng)歷了一起奮斗的酸甜苦辣.也一起分享了成功的喜悅.這次的課程設計對我們每個人來說都是一個挑戰(zhàn)。課程設計中文檔的撰寫我從來就沒有擔心過,就是網(wǎng)站的設計我真的很擔心，平時對這方面的知識接觸的就不是很多，而且對于軟件我就更抓狂了。這時候小組的力量就體現(xiàn)出來了，各司其職，各盡其能。在這個過程,我受到了好多幫助，一句溫暖的話語，一杯熱熱的咖啡，讓人有無比的動力和解決問題的決心。其實這次的課程設計我的最大的感受不是知識的獲得，而是人格的磨練和交際的能力.

和大家想的一樣我們也會產(chǎn)生一些小矛盾，當然這是不可避免的。在產(chǎn)生小矛盾的時候,我們沒有逃避。重要的是