Сточно-динамические фекальные насосы типа СД
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
ти
насос колесо лопасть конструкция
Толщина лопасти выбирается или равномерной, или тоньше по концам. При переменной толщине ее значение в средней части рекомендуется согласовать с толщиной диска колеса, выбираемой по соображениям технологии производства и прочности. В крупных насосах с широкими каналами толщина лопасти должна проверяться на прочность при изгибе центробежными силами.
В колесах с почти радиальным направлением средней линии меридианного сечения канала пренебрегают отличием длины элемента средней линии ds от приращения радиуса dr. В этом случае лопасть может быть запроектирована с цилиндрической поверхностью, образующая которой параллельна оси колеса. Дифференциальное уравнение средней линии контура лопасти имеет вид: откуда следу Угол является функцией следовательно
В связи с тем, что значения и -- функции и задаются в виде таблицы. Обозначим подинтегральную функцию = В ().
,
где - приращение центрального угла;
- приращение радиуса;
и - значения подынтегральной функции в начале и в конце рассматриваемого участка.
Суммируя, имеем:
Получив как функцию , наносят соответствующие точки в плане и строят среднюю линию лопасти по точкам. Откладывая в каждой точке средней линии толщину лопасти , строят контур лопасти:
рис.2 Построение цилиндрической лопасти по точкам лопасти как огибающую
2.3 Методика расчёта спиральных отводов
Спиральный отвод (рис. 3) состоит из спирального канала с постепенно нарастающими сечениями 1-8 и диффузора.
рис.3 Схема спирального отвода
При условии равенства нулю момента скорости потока до поступления в лопастное колесо из основного уравнения насоса имеем
(2.29)
где - постоянная спирального отвода.
Уравнение устанавливает закон распределения окружных составляющих скоростей по сечению спирального отвода. Скорости vu изменяются обратно пропорционально радиусу. Применяя уравнение энергии к потоку в спиральном отводе, получаем, что давления возрастают с увеличением радиуса. Таким образом, уже в спиральном канале начинается процесс преобразования скорости в давление.
Область спирального отвода ограничена внешними стенками и контрольной цилиндрической поверхностью радиуса г3, охватывающей лопастное колесо на некотором расстоянии, практически достаточном для выравнивания пульсации скорости, вызываемой конечным числом лопастей в колесе.
Обычно r3 = (1,03 - 1,05) r2. (2.30)
Изменение расхода по сечениям спирального отвода в зависимости от угла ? может быть получено по уравнению неразрывности. Выделим двумя меридианными сечениями, расположенными под углами ?1 и ?2, участок спирального канала.
Ведя отсчет углов ? от точки разветвления потока у зуба спирального отвода, в сечении, расположенном под углом ?, расход
Переходя к объемному расходу и отсчету углов в градусах, получим
(2.31)
Т.е. расход G? по сечениям спирального канала растет пропорционально углу ?, под котором сечение расположено.
Таким образом, движение жидкости в спиральном отводе определяется условиями постоянства момента скорости и пропорциональности расхода углу установки сечения.
Определим пропускную способность сечения заданных размеров при данном значении постоянной отвода ГС. Элементарный расход
Интегрируя по сечению от г3 до R, получим полный расход по всему сечению:
(2.32)
Если ширина сечения b задана графически в функции от радиуса г, как это обычно имеет место, то интегрирование приходится производить числ ленно. Обозначая подинтегральную функцию:
(2.33)
где Bt и Bi+1 - значения подынтегральной функции при
Полагая, что весь интервал от r3 до R разбит на п участков, получим
(2.34)
Описанный выше метод можно рекомендовать для поверочных расчетов. При проектировании нового спирального отвода предпочитают пользоваться методом расчета, который позволяет получить сечения канала, расположенные под заданными углами ?. Сначала рассмотрим этот метод применительно к отводу произвольного сечения.
2.3.1 Расчет спирального отвода произвольного сечения
Боковыми очертаниями сечения задаются на основании образцов спиральных отводов насосов, показавших высокие значения к. п. д. Начальную ширину сечения Ь3 выбирают в зависимости от ширины Ь2 и диаметра D2 на выходе лопастного колеса:
b3= b2 + 0,05•D2. (2.35)
Увеличение ширины сечения при входе Ь3 по сравнению с шириной лопастного колеса b2 создает монтажно-конструктивные преимущества, так как не требует точной установки колеса по оси спирального отвода и является выгодным с гидродинамической точки зрения. Жидкость, сбегающая с наружной поверхности колеса со скоростью, близкой к его окружной скорости и2, смешивается с основным потоком, окружная составляющая скорости которого cu2 меньше чем и2.. Это смешение возможно только при условии достаточной ширины входа в спиральный отвод b3 по сравнению с шириной колеса b2, что и учитывается величиной 0,05•D2.
Приняв некоторое конечное приращение радиуса ?ri, ст