Потери на трение в межлопаточных каналах

Гидравлические диаметры межлопаточного канала на входе и выходе, [м], вычислим по формулам:

(5.1.1)

.

(5.1.2)

.

Найдем средний гидравлический диаметр межлопаточного канала, [м]:

(5.1.3)

Вычислим среднюю относительную скорость в межлопаточном канале, [м/с]:

(5.1.4)

Определим среднюю расходную скорость, [м/с]:

(5.1.5)

Коэффициент сопротивления при течении в неподвижных каналах, найдем по формуле:

(5.1.6)

где - коэффициент шероховатости в [м] (для поверхности после литья 0,05…0,1 мм).

.

 

Вычислим кинематическую вязкость жидкости, [м²/с]:

(5.1.7)

Найдем число Рейнольдса по расходной скорости:

(5.1.8)

.

Определим число Рейнольдса по окружной скорости:

(5.1.9)

Коэффициент, определим по формуле:

(5.1.10)

.

Найдем коэффициент сопротивления при течении жидкости по межлопастному каналу:

(5.1.11)

.

Вычислим потери на трение в межлопастных каналах, [м]:

(5.1.12)

.

 

1.5.2 Потери на вихреобразование

 

Потери на вихреобразование, [м]

(5.2.1)

где - коэффициент потерь на вихреобразование принимаем равным 0,35.

 

1.5.3 Потери на диффузорность

Потери на диффузорность, [м]

(5.3.1)

где - Коэффициент потерь на диффузорность принимаем, равным 0,45.

.

 

1.5.4 Суммарные потери напора в лопастном колесе

(5.4.1)

Расчет теоретического напора насоса

 

Определим статический напор крыльчатки, [м]:

(6.1)

Найдем динамический напор крыльчатки, [м]:

(6.2)

Вычислим полный напор, [м]:

(6.3)

 

Расчет спирального отвода

Расчет отвода

Определим ширину отвода, [м]:

(7.1.1)

.

 

Найдем радиус расположения языка отвода, [м]:

(7.1.2)

.

Радиальный зазор между колесом и языком отвода, [м], определяем по формуле:

(7.1.3)

.

Угол атаки языка отвода принимаем:

Определяем угол языка отвода:

(7.1.4)

.

Принимаем отношение скоростей Ξ = С_г/С_2u = 0,65 откуда скорость потока в горле, [м/с]:

 

(7.1.5)

Найдем площадь горла, [м²]:

(7.1.6)

Вычислим эквивалентный диаметр горла, [м]:

(7.1.7)

.

Определяем высоту горла для прямоугольного сечения сборника, [м]:

(7.1.8)

.

Предварительно принимаем скорость потока на выходе из насоса, [м/с]:

(7.1.9)

Найдем площадь выходного сечения диффузора (напорного патрубка), [м²]:

(7.1.10)

 

Диаметр выходного сечения диффузора (напорного патрубка), [м], рассчитаем по формуле:

(7.1.11)

.

Полученное значение округляем до ближайшего из стандартного ряда диаметров фланцев .

Уточняем и по формулам:

(7.1.12)

.

(7.1.13)

Длина конического диффузора должна удовлетворять условию:

Предварительно принимаем:

(7.1.14)

Находим эквивалентный угол кон. диффузора (опт. значение в пределах 6…10):

(7.1.15)

Потери в спиральном отводе

Уравнение логарифмической спирали в полярных координатах (по 7 точкам, i=1…7):

(7.2.1)

(7.2.2)

Площадь поперечного сечения и смачиваемый периметр спирального сборника, [м²], [м]:

(7.2.3)

(7.2.4)

Определим эти параметры для семи точек, сведем данные в таблицу 1:

	0.100786	0.114823	0.000244	0.050297
	1.131186	0.127434	0.000713	0.075518
	2.161586	0.14143	0.001233	0.10351
	3.191986	0.156962	0.001809	0.134575
	4.222386	0.174201	0.00245	0.169052
	5.252785	0.19333	0.00316	0.207315
	6.283185	0.214566	0.003949	0.249781

 

Вычислим диаметр трубы того же гидравлического радиуса для любого сечения спирали, [м]:

(7.2.5)

	0,019405	0,037766	0,047648	0.053769	0.05797	0.06097	0.063239

 

Определяем средний гидравлический диаметр спирали, [м]:

(7.2.6)

Средняя скорость движения в спиральном сборнике, [м/с], рассчитается по формуле:

(7.2.7)

За длину эквивалентного трубопровода принимаем половину длины спирали.

Находим длину спирали, [м]:

(7.2.8)

Определим число Рейнольдса по средней скоростью в спиральном диффузоре:

(7.2.9)

Вычислим эквивалентную шероховатость [с], т.е. такую равномерную шероховатость, которая дает при подсчете одинаковую с заданной шероховатостью величину :

(7.2.10)

Гидравлический коэффициент трения (коэффициент Дарси) для трех областей гидравлических сопротивлений, если 10< <500 (переходная область) будет рассчитан по формуле:

(7.2.11)

Найдем потери на трение о стенки в спиральном сборнике, [м]:

(7.2.12)

Определяем потери энергии, связанные с внезапным изменением скорости - ударные потери, [м]:

(7.2.13)

где - радиус на выходе из спирального сборника;

- выбирается из (0.3…0.5).