Расчет параметров на выходе из колеса

Вычислим гидравлический КПД насоса при n_s=50…110 (в пределах 0,7…0,85):

(2.1)

.

Находим теоретический напор, [м]:

(2.2)

.

Определяем окружную скорость на выходе из насоса в первом приближении, [м/с]:

, (2.3)

где - коэффициент окружной составляющей абсолютной скорости при выходе потока выбираем из (0,4…0,7) при n_s=70…150.

Находим диаметр колеса на выходе в первом приближении, [м]:

(2.4)

.

Задаемся меридианной скоростью на выходе из колеса. При необходимости получения на выходе более широкого колеса принимают меньшее значение из (0,5…1,0):

(2.5)

Меридианная скорость на выходе из колеса, [м/с] определится по формуле:

(2.6)

где -коэффициент стеснения на выходе, принимаем равным .

.

Найдем оптимальный коэффициент диффузорности:

(2.7)

Определим угол установки лопасти на выходе:

(2.8)

.

Вычислим оптимальное число лопастей (берем целую часть):

(2.9)

Найдем опытный коэффициент при по формуле:

(2.10)

.

Определим коэффициент, учитывающий конечное число лопастей:

(2.11)

.

Вычислим теоретический напор, [м] при z=∞:

(2.12)

Определим окружная скорость на выходе во втором приближении, [м/с]:

(2.13)

.

Найдем диаметр колеса на выходе во втором приближении, [м]:

(2.14)

.

По найденному значению D₂ находим третье приближение:

Определяем коэффициент, учитывающий конечное число лопастей:

.

Теоретический напор, [м] при z=∞ будет равен:

Найдем окружную скорость на выходе после третьего приближения, [м/с]:

Вычислим диаметр колеса на выходе после третьего приближения, [м]:

Определим окружную составляющую абсолютной скорости, [м/с]:

(2.15)

 

Уточняем коэффициенты стеснения:

Находим шаг лопастей на входе:

(2.16)

.

Вычислим шаг лопастей на выходе:

(2.17)

.

Найдем коэффициенты стеснения по формулам:

(2.18)

 

(2.19)

 

Ширина лопасти на выходе, [м] определится по формуле:

(2.20)

Вычислим относительные скорости на входе и выходе крыльчатки, [м/с]:

(2.21)

(2.22)

.

Определим угол выхода потока из колеса:

(2.23)

.

Найдем окружную составляющую абсолютной скорости сразу после выхода из колеса, [м]:

(2.24)

 

 

Расчет приближенного профиля лопаток

Вычислим радиус изгиба лопасти (для лопастей, очерченных дугой окружности):

(3.1)

Определим центральный угол дуги лопатки:

(3.2)

.

Найдем длину лопасти, [м]:

(3.3)

.

Толщина лопасти на расстоянии 45 мм от входной кромки, [м], определится по формуле:

(3.4)

.

 

 

Расчет утечек и объемного КПД

Для расчета необходимо задаться следующими параметрами:

Радиус расположения уплотнения, [м]

Радиальный зазор в уплотнении, [м]

Длина уплотнения, [м]

Определим статический напор колеса (приблизительно):

(4.1)

.

Найдем напор, теряемый в уплотнении, [м]:

(4.2)

.

Вычислим коэффициент расхода для гладкого щелевого уплотнения:

(4.3)

где - коэффициент потерь из интервала (0,04…0,08).

.

Утечка через уплотнение, [м³/с],определится по формуле:

(4.4)

Определим объемный КПД:

(4.5)

.

 

Расчет гидравлического КПД лопастного колеса