京江课程设计说明书3

/流体机械课程设计说明书学院:ﻩﻩ班级：学生姓名：学号：指导教师：2０13年月课程设计题目离心泵水力设计(ns＝193)ﻬ目录第一章叶轮水力设计·····························································页码第二章压出室水力设计·························································页码第三章小结···········································································页码附录参考文献·····································································页码

第一章叶轮水力设计第一节概述一、设计参数流量:Q=360m3／h扬程:H=45m转速：ｎ=2900r/miｎ输送介质:常温清水二、设计内容叶轮、压出室的水力计算，叶轮、压出室水力图的绘制。第二节参数计算确定进口直径１、进口直径考虑制造的经济性,取，又代入数据得:0．２０6取200mｍ2、出口直径Dd=(1～０.7)Dｓ=140~２０0,取1８0mm3、比转速4、估算泵的效率水力效率：机械效率：圆盘损失效率＝0．967取轴承，填料损失为2%则容积效率5、确定泵的轴功率泵轴功率：原动机为电动机，取ｋ=１.２，传动为直联配套功率:则选配套功率为90KW其中：p是有效功率泵的轴径和叶轮轮毂直径的初步计算1、计算转子力矩Ｍ2、轴的最小直径材料选用3Cr１3，调质处理HB＝２60~302，取[]=(５３。8～68.7）MPa

取d=３２ｍm悬臂式单级泵mm3、工艺要求:１)、在满足使用要求的前提下，轴的结构形式应尽量简化；2)、为了便于装配零件,应去掉毛刺，轴端要倒角;3）、需磨削加工的轴段,应留有砂轮越程槽;４）、需切削螺纹的轴段，应留有退刀槽。叶轮主要尺寸的确定由选取Z、,=19３，取叶片数Z=6,出口安放角见课本P12５,表5~１选择应考虑的因素:低比转速泵，选择大的角以增大扬程,减小，从而减小圆盘摩擦损失，提高泵是效率；增加角，在相同流量小叶轮出口速度增加,压水室水力损失增加，并在小流量小冲角损失增加,易使特性曲线出现驼峰，因此不宜太大；大，叶片间相对流动扩散严重；为获得平坦的功率曲线,使泵在全扬程范围内运行，可小于10度。叶轮进口当量直径：取叶轮出口直径:取叶轮进口直径：叶片出口宽度：取6、精算叶轮外径第一次理论扬程修正系数静矩有限叶片数修正系数无穷叶片数理论扬程叶片出口排挤系数取代入数据有:出口轴面速度出口圆周速度代入数据得:出口直径取7、精算叶轮外径第二次１）叶片出口排挤系数取代入数据有：2）出口轴面速度出口圆周速度代入数据得：叶轮出口直径满足条件故取取叶轮出口速度1)出口轴面速度2）出口圆周速度代入数据得：３）出口圆周分速度四、轴面投影图的绘制找相近比转数叶轮的轴面投影图作为参考，根据前面计算所得到的叶轮基本尺寸，初步作叶轮的轴面投影图。检查轴面投影图过流断面面积变化，在流道内作内切圆，并将圆心连接起来，得到一条曲线，此为流道中线,求出每个圆的轴面液流过流断面及其面积F,而后作出沿轴面投影图中线的过流断面面积变化曲线,我们希望F~l曲线基本上为一条直线,即要求从叶轮进口到出口沿中线l面积F的变化是均匀的，如果该曲线不理想，则应修改轴面投影图,直到检查F~l曲线满意为止。如下图所示:过水断面面积检查过水断面面积检查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。中间流线的绘制根据每条相邻轴面液流流线之间的流量相等的原则,在轴面投影图上作流线,轴面液流的流线一般需作3～5条中低比转速的叶轮可作三条，高比转速叶轮可作五条，叶轮前后盖板是两条流线，故还需作１~3中间条流线，本设计中只需要再作一条中间流线即可。具体分流线时，可先分进出口,再修改．画中间流线时确定中间流线进口分点半径出口分点为出口宽度的中点，由此初步确定中间流线,然后再根据同一过水断面上两条流线间过水断面面积相等检查修正.图形如下:图(二）4.流线分点对于水泵来讲,自叶轮的出口边到进口边为止,大致作八点到十二点左右为宜，点数太多或太少既是取得不当。取见下图:修改进口边的位置原则：尽量使叶片进口边和出口边之间的三条流线长度趋于相等；进口边和流线的交角最好为９0度,进口边轴面投影的形状就铸造而言，为直线较好；进口边应向吸入口方向适当延伸,以提高叶轮的抗汽蚀性能，并使泵性能曲线出现驼峰的可能性减小。5．叶片的绘制１)。确定叶轮进口圆周速度在轴面投影图上量的从而可得：２).叶片进口轴面液流过水断面面积3）叶片进口角的计算叶片进口角一般为１8～25度，通常等于进口液流角加一个不大的冲角;冲角可取３～10度。量得,a~a流线先取,,又代入数据得符合条件b~b流线先取,,又代入数据得符合条件c～c流线先取,，又代入数据得符合条件由以上计算得：叶片三条流线的进口安放角分别为：,，4）、作方格网叶片型线图作法：经过轴心线作很多轴面，每相邻轴面之间的夹角均相等，为，一般可取左右,每一轴面与流面有一交线，交线用罗马数字Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ…编号.再用与轴心线垂直的平面去切流面，在流面上就可以得到一个圆心在轴心线上的圆周线.用很多这样的平面去切流面,切的方法是使流面上形成的方格网每个方格都是正方形。而后也给平面用阿拉伯数字１、2、3编号。这样,在流面上形成了方格网，在方格网上有一条叶片型线，它的坐标是固定的。现在要设法把流面展开,但流面是喇叭形的曲面，于是我们先用保角变换的方法保持叶片型线的坐标位置，保持角度不变,把流面变化成圆柱面,得到在平面上的方格方格网展开图5)、轴面截线在方格网上进行叶片绘型后，根据方格网中点的位置,就可开始作轴面截线图如下图所示:6)、叶片加厚叶片是有厚度，因此它与轴面相交，不应只得到一条轴面截线,而应当是叶片的工作面和叶片的背面有轴面各有一条交流线,两轴面截线之间是叶片与轴面的截线。本设计中的厚度如下表：轴面01234５６７8９１0a流线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流线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流线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加厚后的轴面投影图7)、作木模图从叶轮吸入口方向去看叶轮的转动方向,叶轮为逆时针转动，则我们作木模截线时，叶片背面的木模截线画在左面,而叶片工作面的木模截线画在右面。流线a的叶片工作面和背面，流线c的叶片背面在平面上的投影画在左面,作图方法是用Ｏ点为圆心，用a流线处叶片工作面和背面与各轴面交点到轴心线的垂直距离，用c流线处叶片背面与各轴面交点到轴心线的垂直距离,即以这许多距离为半径,在左部木模图上做圆弧与相对应的轴面相交,得到个各交点后，用光滑的曲线连接之，即得到这三条线在平面图上的投影图.而后又以A、B、Ｃ等木模平板线与叶片背面各轴面截线的焦点到轴心线的垂直距离为半径,仍以O点为圆心作圆弧再与相应的轴面相交,并以光滑曲线连接之，得到A、B、C等平面与叶片背面的交线在平面图上的投影线，我们称此投影线为木模截线.用同样的方法，作出叶片工作面上a流线和ｃ流线以及叶片背面上的ｃ流线在平面图上的投影线，以及叶片工作面的木模截线.这样我们就完成了木模图的绘制。如下所示:···

第二章压出室水力设计压出室的作用和要求:压出室地作用是将叶轮中流出的液体收集起来，并送往压力管路或下一级叶轮的吸入口。将液体送往压力管路或下一级叶轮的吸入口前，要消除叶轮的旋转运动，把叶轮的这部分动能尽量转化成压能。将液体送往压力管路或下一级叶轮前，要降低液流的速度,以减小压力管路中的水利损失或适合下一级的叶轮吸入口要求.液流自叶轮中流出时,速度是很大的，所以压出室中的水力损失很大，它约将占整个水泵水力损失的一半左右,所以压出室的设计应特别注意，要求尽量减小压出室本身的水力损失在设计工况下,液流自叶轮流入压出室时要求不产生撞击损失。螺旋形压出室又叫涡壳,使离心泵中用的最广泛的压出室之一，本设计使用的也是这种压出室.一、确定涡室的主要技术参数：1.基圆直径取=2２0ｍm2。涡室的进口宽度取=４９mm3.涡室的隔舌安放角查表8—1,用插值法得＝二、确定涡室断面形状和断面面积断面形状为任意端面用速度系数法计算第八断面的面积式中——涡室断面的平均速度；——泵的单级扬程；—-速度系数,由手册图8-10查取通过第八断面的流量第八断面的面积故5４mｍ根据依次求得其余各断面的面积在按照如上求解过程求出其余各断面相应的参数值断面0IIIIIIIVVVIVII3015６01051５0195２4０2８50。００0760。０00３80.00１50。002650．０03７８0。004９2０.00６050。00７１915．6１1。021.929．13４.７39.643。9４7。９三、作出口断面形状以螺旋形压出室出口断面处的圆周面积为参考，作出口断面形状。在半径为处作,然后作半径为r的圆,使它与线的中点相切，再从线两端点作两条斜线，使:,见下图:作螺旋形压出室各截面后,就求得各截面顶点到轴心线的距离，各截面的也为已知,于是就可以将各顶点布置在平面图上,而后用光滑曲线连接之,或用几个圆弧连接之,就得到螺旋形压出室的平面图。见下图:螺旋形压出室出口断面后的扩散管扩散管的作用是进一步减小流速，使一部分动能转化成压能,使压力管道中的水力损失减小。扩散管的进口形状和螺旋形压出室出口断面形状一致,扩散管路的出口应采用管路的标准直径，扩散管的扩散角可取,扩散管的长度则由出口速度要求决定，求扩散管出口速度时所用的流量为泵的设计流量Q，与压出室出口断面的流量不等，扩散管的长度也不宜太长，太长在扩散管内会出现脱流。，，取ｌ=380mｍ式中:为扩散管的出口内径,为螺旋形压出室出口断面的当量直径，即:=如图所示：第三章小结

这几周中，我们小组分工合作、齐心协力，一起完成了课程设计前的准备工作(阅读课程设计相关文档）、小组讨论分工、完成系统开发的各个文档、课程设计总结报告、小组汇报ＰPT、个人日记，个人小结的任务。在课程设计的第一天我们便对这次任务进行了规划和分工.在以后的几天中，我们组的成员一起努力,查阅资料、小组讨论、对资料进行分析,并在这段时间里完成了网站的开发设计，并最后撰写课程设计报告及个人总结。我的主要工作是完成课程设计总结和制作ＰＰＴ，并上台汇报。面对这样的任务，我开始真的很担心，不是害怕要写那么多资料，而是怕站在讲台上,面对那么多的人,我怕讲不出话来.有过两次上台经验的潘同学就耐心的给我传授一下他的心得。而且这是我们必经的过程，以后走入社会肯定会有很多场合需要我们在公共场合讲话，现在如果不去讲的话,那以后我们怎么呢?

在课程设计的过程中,我们经历了感动，经历了一起奋斗的酸甜苦辣.也一起分享了成功的喜悦.这次的课程设计对我们每个人来说都是一个挑战。课程设计中文档的撰写我从来就没有担心过,就是网站的设计我真的很担心，平时对这方面的知识接触的就不是很多，而且对于软件我就更抓狂了。这时候小组的力量就体现出来了，各司其职，各尽其能。在这个过程,我受到了好多帮助，一句温暖的话语，一杯热热的咖啡，让人有无比的动力和解决问题的决心。其实这次的课程设计我的最大的感受不是知识的获得，而是人格的磨练和交际的能力.

和大家想的一样我们也会产生一些小矛盾，当然这是不可避免的。在产生小矛盾的时候,我们没有逃避。重要的是