叶轮水力设计实例要点详解.pdfVIP

叶轮水力设计实例 叶轮是泵的核心部分。泵的性能、效率、抗汽蚀性能、特性曲线的形状，均与叶轮的水力设计有重要关系。 我们将通过一个叶轮设计实例（以方格网保角变换绘型）来学习离心泵叶轮水力设计。 流程图 起始\结束部份 计算部分 绘图部分 设计题目 设计的第一步就是分析设计题目。 通常，提供的设计数据和要求包括： 流量 Q 单位： 扬程 H 单位：m 转速 n 单位：rpm （转/分） 效率 要求达到的效率 介质 温度、重度、含杂质情况、腐蚀性等 装置汽蚀余量 或给定几何吸入高度 特性曲线 要求平坦、陡降，允许有驼峰 (中高)等 本教程采用的实例如下： 设计参数：Q＝12 升／秒；H＝18.5 米；n＝2970 转／分； ＝5 米。 1 确定泵的进出口直径 泵的进出口如右图所示，不要与叶轮的进出口混淆了。 泵进口直径 ·结果取标准值 75mm； ·泵吸入口的流速 一般取为 3m/s 左右。从制造方便考虑，大型泵的流速取大些，以减小泵的体积，提高过 流能力。而从提高泵的抗汽蚀性能考虑，应减小吸入流速； ·此处下标 s 表示的是 suction （吸入）的意思 泵出口直径 ，故结果取 75mm； ·出口直径，对于低扬程泵，可取与吸入口径相同。高扬程泵，为减小泵的体积和排出管直径，可小于吸入口 径，一般取： ； ·此处下标 d 表示的是 discharge(排出)的意思 泵进口速度 由于进出口直径都取了标准值，所以 和 都有所变化，需要重新计算。 泵出口速度 进出口直径相同，所以速度也相同， = = 2.7 m/s. 2 汽蚀计算 提高泵的转速受到汽蚀条件的限制，从汽蚀比转数公式 可知，转速 n 和汽蚀基本参数 和 C 有确定的关系。按汽蚀条件确定泵转速的方法，是选择 C 值，按给定的装置汽蚀余量 或几何安装 高度 ，计算汽蚀条件允许的转速，所采用的转速应小于汽蚀条件允许的转速。 装置汽蚀余量 ·假定 =0.5m，常温清水 =0.24m 泵汽蚀余量 汽蚀允许转速 ·一般的清水泵 C 值大致在 800~1000 左右，此处取 C=800； ·取 n=2970，符合汽蚀条件。 比转数的计算 ·在 ＝150~250 的范围，泵的效率最好，当 ＜60 时，泵的效率显著下降； ·采用单吸叶轮 过大时，可考虑改用双吸，反之采用双吸 过小时，可考虑改用单吸叶轮； 3 ·泵的特性曲线形状也和 有关。 效率计算 水力效率 选取 容积效率 机械效率 圆盘损失效率 ， 假定轴承填料损失为 2%，则 m=0.93 总效率 = h v m=0.85×0.97×0.93=0.76 确定轴功率 泵轴的直径应按照强度（拉、压、弯、扭）和刚度（挠度