Герметичный электронасос
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
асчетном диаметре ;35.
Для каждой величины определяем - окружную составляющую скорости жидкости на расчетном диаметре, где - окружная скорость шнека на расчетном диаметре; - средняя меридианная скорость жидкости на выходе из шнека.
Определяем теоретический напор шнека на расчетном диаметре для каждой из величин
,
действительный напор шнека , где - гидравлический к.п.д. шнека.
Для углов и вычисляем суммарную величину напора на входе в центробежное колесо , где принимаем ;
.
Полученные результаты, представлены в Табл. 1 (см. Приложение 1).
.3 Проверка выполнения условия безкавитационной работы колеса
Определяем критический кавитационный запас центробежного колеса для принятых углов ,
где - абсолютная и относительная скорости жидкости в точке входной кромки лопасти колеса, лежащей на средней линии тока.
Из треугольника скоростей на входе в колесо имеем:
где - расход жидкости через колесо с учетом утечек;
- площадь нормального сечения меридианного потока, проведенного через точку (без учета стеснения);
- диаметр, на котором расположена точка входной кромки лопасти колеса.
Окружная составляющая абсолютной скорости жидкости на входе в колесо в точке :
Число кавитации лопастного колеса для критического режима определяем по эмпирической формуле В. Б. Шемеля:
Толщина лопасти колеса
Принимаем коэффициент запаса, и вычисляем величины для принятых углов .
Полученные результаты представлены в Табл. 2 (см. Приложение 1).
На основании расчетов, строим график согласования безкавитационной работы центробежного колеса и шнека. Полученные результаты представлены на Графике 1 (см. Приложение 1).
Определяем угол натекания потока на лопасти шнека , на расчетном диаметре
, ,
здесь
Из полученного графика согласования безкавитационной работы центробежного колеса и шнека выбираю угол .
Имеем , где - угол атаки шнека;
рекомендуется, чтобы , - рекомендация соблюдается, в связи с этим, принимаю шнек постоянного хода:
.
Определяем ход винтовой поверхности лопасти шнека:
.
Чтобы шнек постоянного хода можно было изготовить на токарно-винторезном станке без специальной наладки, необходимо ход округлить до ближайшей стандартной величины, принимаю .
Далее, необходимо пересчитать угол , для принятого хода , причем угол должен лежать в диапазоне углов, обеспечивающих режим безкавитационной работы центробежного колеса и шнека,
, ,
уточняем угол атаки , рекомендации соблюдаются.
По графикам для уточненного значения определяем величины:
.
Определяем напор шнека, для принятого хода :
Определяем критический кавитационный запас центробежного колеса:
.
Ожидаемый кавитационный коэффициент быстроходности центробежного колеса:
Проверяем выполнение условия бескавитационной работы центробежного колеса:
Условие бескавитационной работы колеса выполняется.
2.4 Определение осевых размеров шнека
.4.1Определение густоты лопастной решетки шнека на среднем диаметре и выбор числа лопаток
Принимаем: а) густоту лопастной решетки шнека на среднем диаметре ;
б) число лопастей шнека .
.4.2 Определение осевой длины лопастей шнека на среднем диаметре:
.
.4.3 Определение длины конусной части шнека
Для улучшения кавитационных качеств шнека входные кромки лопастей обтачиваем по конической поверхности.
Принимаем длину конусной части лопастей шнека:
,
.
2.4.4 Определение осевой длины лопастей шнека на диаметре втулки
.
2.5 Оценка кавитационных качеств шнека
2.5.1 Определение кавитационного запаса шнека для критического режима
.
Из треугольника скоростей на входе в шнек на среднем диаметре (для ) имеем:
.
Определяем критическое число кавитации лопастей решетки шнека по эмпирической формуле, предложенной В. Ф. Чебаевским и В. И. Петровым для высокооборотных шнеков:
.
Имеем . Принимаем относительную толщину входной кромки лопасти шнека , где . Толщина лопасти шнека на входе:
.
Определяем относительную длину межлопаточного канала шнека на среднем диаметре для принятых величин и :
.
Принимаем относительную длину заострения входных участков лопастей шнека , где .
Длина заострения входного участка лопастей шнека на среднем диаметре:
.
Критическое число кавитации лопастной решетки шнека:
.
Определяем критический кавитационный запас шнека:
.5.2 Определение кавитационного запаса шнека
По техническим условиям для проектируемой ступени требуется . Таким образом, шнеко-центробежная ступень обеспечивает требуемые кавитационные качества.
2.6 Проверка условия отсутствия кавитационной эрозии рабочих органов ступени насоса
2.6.1 Определение среднего момента скорости жидкости на выходе из шнека
, где
.
2.6.2 Определение максимальной относительной скорости жидкости на входе в шнек
.
Чтобы обеспечить длительный ресурс работы шнека (T=10000 часов), необходимо взять , где - пороговая скорость жидкости для шнека.
Для выполнения этого условия необходимо изготовить шнек из стали 12Х13.
.6.3 Определение пороговой скорости жидкости для шнека
Для лопастного насоса принимаем .
Для стали 12Х