Определение основных геометрических параметров лопастного колеса

1.1Определим коэффициент быстроходности:

где – частота вращения вала насоса

1.2 Рассчитаемориентировочное значение объемного КПД:

где -коэффициент, зависящий от соотношения между диаметрами входа и выхода,

1.3 Исходя из статических данных определим приведенный диаметр входа в лопастное колесо:

1.4 Найдем ориентировочное значение объемного КПД:

1.5из заданного диапазона выберем значение механического КПД

1.6 Ориентировочное значение общего КПД насоса:

1.7Рассчитаем полезную мощность насоса:

(1.6)

где – ускорение свободного падения.

1.8 Потребляемая мощность насоса:

Можно подобрать приводящий двигатель по значениям потребляемой мощности и частоте вращения вала.

1.9 Крутящий момент на валу насоса:

1.10 Диаметр вала насоса:

допустимое напряжение кручения выбираем из диапазона

Диаметр вала округляют в большую сторону до ближайшего стандартного значения .

1.11 Диаметр ступицы колеса:

принимается из рекомендуемого диапазона по отношению к диаметру вала

Диаметр ступицы округляем до стандартного (ближайшего).

1.12 Длина ступицы колеса:

принимается из рекомендуемого диапазона по отношению к диаметру ступицы

1.13 Диаметр входа в колесо (по приведенному входному диаметру):

Диаметр входа в колесо округляют до ближайшего стандартного значения.

1.14 Диаметр входа на рабочие лопасти:

1.15 Окружная скорость на входе в каналы рабочего колеса:

(1.14)

1.16 Абсолютная скорость потока на входе в колесо:

Полагая, что на входе в лопастное колесо расположен осевой прямой патрубок, можно пренебречь закруткой потока на входе в колесо, тогда абсолютная скорость на входе в колесо совпадает с абсолютной скоростью во входном патрубке насоса и с меридиональной скоростью на входе в колесо .

1.17 Угол входа потока в колесо (в градусах):

полученное значение округляют до ближайшего целого: угол атаки на входе в колесо выбираем из диапазона (0-6 град):

1.18. Конструктивный угол наклона лопасти на входе в колесо (в градусах):

1.19 Ширина лопасти на входе в колесо:

где коэффициент стеснения входного сечения кромками лопастей

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного.

Толщина лопастей литых чугунных колес принимается по соображениям технологии не менее:

Конструктивный угол наклона лопасти на входе в колесо (по исход.данным):

Меридиональная скорость на входе в лопастное колесо:

Тогда для меридиональной скорости на выходе из лопастного колеса примем:

1.20 Окружная скорость потока на выходе из колеса:

1.21 Диаметр выхода потока из лопастного колеса (внешний диаметр колеса):

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного:

1.22 Отношение диаметров на входе и на выходе для лопастного колеса:

1.23 Ширина лопасти на выходе из колеса:

Полученное значение округляем до ближайшего стандартного:

1.24 Количество лопастей рабочего колеса по формуле Пфлейдерера:

Полученное значение округляем до ближайшего целого:

Рисунок 2 -Упрощенный способ расчета рабочего колеса насоса малой быстроходности [9].