哈工大叶片泵课程设计

1、 叶片泵原理与水力设计课程设计单级离心泵叶轮的水力设计单级离心泵叶轮的水力设计 学学 院：院： 能源科学与工程学院能源科学与工程学院 班班 级：级： 1102105 姓姓 名：名： 学学 号：号： 指导教师：指导教师： 闫国军闫国军 20 14 年年 12 月月目目 录录1.1.课程设计目的课程设计目的.1 12.2.课程设计任务和要求课程设计任务和要求.1 13.3.设计设计计算说明书计算说明书.2 24 4参考参考文献文献.7 75.5.附录附录.8 81.课程设计目的课程设计目的 离心泵是叶片式流体机械的典型产品，叶轮是其最关键的部件。通过单级离心泵叶轮的水力设计，使学生基本掌握叶片式流

2、体机械叶轮的设计理论、设计方法和国家标准的使用，培养学生能够综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能，提高学生训练分析和解决实际问题的能力。为毕业后能够从事叶片式流体机械的产品设计工作奠定良好的基础。2.2.课程设计任务和要求课程设计任务和要求设计题目：设计题目：单级离心泵叶轮的水力设计设计参数：q=200 m3/h，H=50 m，n=1450 r/min， (NPSH)r =2.7工作量：1. 设计计算说明书 1 分 2叶轮木模图 1 张（A3 图纸）3.设计计算说明书设计计算说明书已知主要参数 q=200=0.056m /s H=50m n=1450r/min (NPSH）r=2.73/

3、mh3一.主要参数确定。1.确定泵进出口直径（1）泵进口直径根据流量 q=200，查表 6.1 取流速 c =2.83，3/mhs则 D =0.159（m）sscq483. 2*056. 0*4参考标准取 D =160mms（2）泵出口直径 =（0.7-1.0）*180=112-160mmsdDD)7 . 01 ( 取dD=140mm. （3）进出口速度 c = 4q/D=2.79m/sss2 c =4q/D=3.64m/sdd2 2.空化计算 （1）泵安装高度 介质为常温清水，=0.24 ，取进口管路损失 h =0.5m NPSH =1.3*NPSH =3.51gpvcar h =-h -N

4、PSH =10.33-0.5-0.24-3.51=6.08ggpacgpva （2）泵空化余量 NPSH =2.7r （3）泵空化比转速 =913.94362.5rNPSHqnC 3.比转速6.6650056.0145065.365.34343HQnns4.确定泵的效率（1）.水力效率=0.877h3lg0835. 01nq（2）.容积效率00003/20.9610068.011svn（3）.机械效率圆盘摩擦损失效率888.0)100/(107.016/7,smn假定轴承，填料损失为 2%，则机械效率=0.870m（4）.泵的总效率=0.732hvm5.泵轴最小轴径的确定（1）泵轴功率P=37

5、.49kw1000gqH（2）计算配套功率P =KP=44.99kw,（3）泵轴转矩Mn=9.95*1000*=296.31N mnP,（4）泵轴最小轴径泵轴材料选 45 钢，=49MPa，泵轴最小轴径为d=31.2mm 取 d=32mm3 2 . 0Mn2、确定叶轮主要直径1.叶轮进口当量直径D =119.66mm=120mm030nqk根据 C=913.9 0k=3.542.叶轮进口直径单级离心泵，轴向吸入进口，d =0hD =120mmj220hdD 3.叶轮出口宽度499. 0_456. 0)100)(7 . 0_64. 0(652sbnK 取适当扩宽为 0.180169. 0_015

6、4. 0322nqKbb2b4.叶轮外径=11.47_11.76212)100)(6 . 9_35. 9(sDnKD =0.3880.398232nqKDD =390mm23、确定叶片出口角、叶片角（1）叶片出口角根据 n =66.6，属于较低的比转速叶轮，选取较大的叶片出口角，以减小叶轮s外径，从而减小圆盘的摩擦损失，提高效率，选取。402（2）叶片数确定取叶片进口边直径 D =0.93D =0.93*120=111.6mm=112mm1j设叶片进口角，则 z=6.72301)2sin()()(5 . 6211212DDDD取 z=7。4、画轴面投影图1.根据叶轮的主要尺寸 D 、D 、b

7、，参考相同比转速的叶轮，初步画出叶轮j22的轴面投影图，见附图 1.2.轴面流到过流面积检查作内切圆，分 812 点计算轴面流道过流面积，进口部分分点多一些。做出过流面积随内切圆中心位置 L 的变化曲线，应符合直线变化，附图 2。5、精算叶轮外径按速度系数法初步确定的叶轮主要尺寸。1.第一次计算（1）理论扬程H =57.00thH（2）无穷叶片数理论扬程按直锥形吸水室，取系数=0.62，则：=1.03)601 (2。按轴面投影图计算静矩，取分点间距 20mm=0.02*（32+36+43+51+64+76+89+105+123+146+164+182）iiRSS/1000=0.022m2P=0

8、.2518zSR22H=（1+P）H =71.3526tt（3）出口圆周速度取=4mm，=90，则排挤系数22=0.964222222)sincot(11Dz=2.745vbDqmc2222=28.130tmmgHccu222222)tan2(tan2（4）叶轮出口直径=0.3707nuD22602、第二次计算（1）叶片出口排挤系=0.9625222222)sincot(11Dz（2)出口轴面速度=2.898vbDqmc2222（3）出口圆周速度=28.227tmmgHccu222222)tan2(tan2（4）叶轮外径=372mm， 近似于 370mm，不再计算。nuD22606、划分流线及

9、流线分点（1）按最后设计结果 D =370mm 修改投影图。2（2）划分流线。划分三条流线，前后盖板为 a，c 流线，按一元理论划分中间流线。（3）取相邻两轴面夹角，按作图分点法对 a、b、c 三条流线进行分点。77、计算叶片进口角(1)叶轮进口圆周速度D=7.8cm D=6.3cm D=5.5cma1b1c1=5.926011nDuaa=4.786011nDubb=4.176011nDucc（2）叶片进口轴面液流过流断面面积=2*3.14*0.06*0.048=0.018acaabRA212m=2*3.14*0.068*0.047=0.020bcbbbRA212m=2*3.14*0.075*

10、0.045=0.021ccccbRA212m（3）叶片进口液流轴面速度设排挤系数=0.89 =0.86 =0.83a1b1c1=3.64aavmaAqc111=3.38bbvmbAqc111=3.35ccvmcAqc111（4）叶片进口液流角=0.615 a1=31.59amaauc111tan=0.787 b1=35.26bmbbuc111tan=0.801 c1=38.70cmccuc111tan（5）叶片进口角=0.41 =32a1aA1=0.74 =36b1bA1=0.30 =39c1cA1（6)校核排挤系数901c=0.896211111)sincot(11aaaaDz=0.862211111)sincot(11bbbbDz=0.834211111)sincot(11ccccDz计算结果相近，不在计算。8、绘制流线、在轴面投影图中画轴面截线、叶片加厚，绘制叶片剪裁图。附图 4,5.下