哈工大葉片泵課程設(shè)計(jì)

1、 葉片泵原理與水力設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)單級(jí)離心泵葉輪的水力設(shè)計(jì) 學(xué) 院： 能源科學(xué)與工程學(xué)院 班 級(jí)： 1102105 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 指導(dǎo)教師： 閆國軍 20 14年 12 月目 錄1.課程設(shè)計(jì)目的12.課程設(shè)計(jì)任務(wù)和要求13.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書24參考文獻(xiàn)75.附錄81. 課程設(shè)計(jì)目的 離心泵是葉片式流體機(jī)械的典型產(chǎn)品，葉輪是其最關(guān)鍵的部件。通過單級(jí)離心泵葉輪的水力設(shè)計(jì)，使學(xué)生基本掌握葉片式流體機(jī)械葉輪的設(shè)計(jì)理論、設(shè)計(jì)方法和國家標(biāo)準(zhǔn)的使用，培養(yǎng)學(xué)生能夠綜合運(yùn)用所學(xué)的基礎(chǔ)理論、基本知識(shí)和基本技能，提高學(xué)生訓(xùn)練分析和解決實(shí)際問題的能力。為畢業(yè)后能夠從事葉片式流體機(jī)械的產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作奠定良好的基礎(chǔ)。2.

2、課程設(shè)計(jì)任務(wù)和要求設(shè)計(jì)題目：單級(jí)離心泵葉輪的水力設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)：q=200 m3/h，H=50 m，n=1450 r/min， (NPSH)r =2.7工作量：1. 設(shè)計(jì)計(jì)算說明書1分 2葉輪木模圖1張（A3圖紙）3.設(shè)計(jì)計(jì)算說明書已知主要參數(shù)q=200=0.056m/s H=50m n=1450r/min (NPSH）r=2.7一.主要參數(shù)確定。1.確定泵進(jìn)出口直徑（1）泵進(jìn)口直徑根據(jù)流量q=200，查表6.1取流速c=2.83，則D=0.159（m）參考標(biāo)準(zhǔn)取D=160mm（2） 泵出口直徑 =（0.7-1.0）*180=112-160mm 取=140mm. （3）進(jìn)出口速度 c= 4q/D

3、=2.79m/s c=4q/D=3.64m/s 2.空化計(jì)算 （1）泵安裝高度 介質(zhì)為常溫清水，=0.24 ，取進(jìn)口管路損失h=0.5m NPSH=1.3*NPSH=3.51 h=-h-NPSH=10.33-0.5-0.24-3.51=6.08 （2）泵空化余量 NPSH=2.7 （3）泵空化比轉(zhuǎn)速 =913.93. 比轉(zhuǎn)速4. 確定泵的效率（1） .水力效率=0.877（2） .容積效率（3） .機(jī)械效率圓盤摩擦損失效率假定軸承，填料損失為2%，則機(jī)械效率=0.870（4） .泵的總效率=0.7325. 泵軸最小軸徑的確定（1） 泵軸功率P=37.49kw（2） 計(jì)算配套功率P=KP=44.

4、99kw（3） 泵軸轉(zhuǎn)矩Mn=9.95*1000*=296.31Nm（4） 泵軸最小軸徑泵軸材料選45鋼，=49MPa，泵軸最小軸徑為d=31.2mm 取d=32mm2、 確定葉輪主要直徑1. 葉輪進(jìn)口當(dāng)量直徑D=119.66mm=120mm根據(jù)C=913.9 =3.542. 葉輪進(jìn)口直徑單級(jí)離心泵，軸向吸入進(jìn)口，d=0D=120mm3. 葉輪出口寬度 取適當(dāng)擴(kuò)寬為0.184. 葉輪外徑D=0.3880.398D=390mm3、 確定葉片出口角、葉片角（1） 葉片出口角根據(jù)n=66.6，屬于較低的比轉(zhuǎn)速葉輪，選取較大的葉片出口角，以減小葉輪外徑，從而減小圓盤的摩擦損失，提高效率，選取。（2）

5、葉片數(shù)確定取葉片進(jìn)口邊直徑D=0.93D=0.93*120=111.6mm=112mm設(shè)葉片進(jìn)口角，則z=6.72取z=7。4、 畫軸面投影圖1. 根據(jù)葉輪的主要尺寸D、D、b，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(diǎn)計(jì)算軸面流道過流面積，進(jìn)口部分分點(diǎn)多一些。做出過流面積隨內(nèi)切圓中心位置L的變化曲線，應(yīng)符合直線變化，附圖2。5、 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(jì)算（1） 理論揚(yáng)程H=57.00（2） 無窮葉片數(shù)理論揚(yáng)程按直錐形吸水室，取系數(shù)=0.62，則：=1.03按軸面投影圖計(jì)算靜矩，取分點(diǎn)間距20

6、mm=0.02*（32+36+43+51+64+76+89+105+123+146+164+182）/1000=0.022mP=0.2518H=（1+P）H=71.3526（3） 出口圓周速度取=4mm，=90，則排擠系數(shù)=0.964=2.745=28.130（4） 葉輪出口直徑=0.37072、 第二次計(jì)算（1） 葉片出口排擠系=0.9625（2)出口軸面速度=2.898（3） 出口圓周速度=28.227（4） 葉輪外徑=372mm， 近似于370mm，不再計(jì)算。6、 劃分流線及流線分點(diǎn)（1） 按最后設(shè)計(jì)結(jié)果D=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

7、元理論劃分中間流線。（3） 取相鄰兩軸面夾角，按作圖分點(diǎn)法對(duì)a、b、c三條流線進(jìn)行分點(diǎn)。7、 計(jì)算葉片進(jìn)口角(1) 葉輪進(jìn)口圓周速度D=7.8cm D=6.3cm D=5.5cm=5.92=4.78=4.17（2） 葉片進(jìn)口軸面液流過流斷面面積=2*3.14*0.06*0.048=0.018=2*3.14*0.068*0.047=0.020=2*3.14*0.075*0.045=0.021（3） 葉片進(jìn)口液流軸面速度設(shè)排擠系數(shù)=0.89 =0.86 =0.83=3.64=3.38=3.35（4） 葉片進(jìn)口液流角=0.615 =31.59=0.787 =35.26=0.801 =38.70（5） 葉片進(jìn)口角=0.41 =32=0.74 =36=0.30 =39（6) 校核排擠系數(shù)=0.896=0.862=0.834計(jì)算結(jié)果相近，不在計(jì)算。8、 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流面厚度s22.32