Определение параметров рабочего колеса.

Определение параметров рабочего колеса.

 

Подача колеса: Q =Q, где Q=0.03м /сек

Напор колеса: H i =H, где H =5000 Дж/кг, i =1

Максимальная величина частоты вращения ограничивается возможностью появления в насосе кавитации. Величина максимальной частоты вращения определяется следующим образом:

H =4

)

g=9.81м/с - ускорение силы тяжести.

P =1 100000 Па- давление на входе.

Р =2060 Па-давление парообразования при данной температуре.

988.124 кг/м -плотность воды.

А=1.1..1.3-коэффициент запаса.

=4 Дж/кг- гидравлические потери в приемном водопроводе.

Подставим значения в уравнение для :

Дж/кг

Принимая величину кавитационного коэффициента быстроходности С=1000, находим максимальную частоту вращения:

19658,5 об/мин.

Принимаем n=3000 об/мин.

Чтобы найти воспользуемся формулой:

= 8494,3 где

- коэффициент быстроходности для насоса системы охлаждения (50….100)

 

Расчетная подача колеса определяется по уравнению:

= = 0.03/ 0,859= 0,03493 м /сек

Значение объемного к.п.д. ,учитывающего протечку жидкости через переднее уплотнение колеса:

Тогда объемный к.п.д.:

= -(0.03…0.05) =0,92

Теоретический напор колеса определяется по уравнению:

= 5000/0.96 = 5208,3 Дж/кг

Величину гидравлического к.п.д. можно оценить по формуле А.А.Ломакина:

=0.831

Приведенный диаметр входа в колесо определяется уравнением подобия:

мм

=3.6…6.5-выбирается в зависимости от кавитационных качеств колеса;

=3.6

Механический к.п.д. определяется по уравнению:

, где

-К.П.Д., учитывающий потери энергии на трение наружной поверхности колеса о жидкость(дисковое трение), определяется по уравнению:

=1/(1+820/ )=0.75;

-К.П.Д., коэффициент, учитывающий потери энергии на трении в подшипниках и сальниках насоса, лежит в пределах =0.95…..0.98.

=0.95

=095 0.75=0.72;

К.П.Д. насоса определяется через его составляющие:

Мощность потребляемая насосом:

Вт

Вт

Электромотор: 55 кВт n=1470 об/мин; Модель: 82-4м ,что

= =1470 0.03 =51,6

 

Проверочный расчет на кавитацию.

По найденным значениям скоростей , , и при входе в межлопастные каналы рабочего колеса первой ступени определяется критический кавитационный запас энергии (Дж/кг)

 

Где , м/с; , м/с; - коэффициент кавитации.

Значение определяется по зависимости

Где - толщина лопасти на входе, м; - тощина лопасти на расстоянии 45мм от входной кромки, мм.

Эта формула справедлива при выполнении следующих условий:

;

Верно;

Верно.

По вычисленному значению критического кавитационного запаса энергии уточняется значение кавитационного коэффициента быстроходности С:

,

Где n – в об/мин; Q₁ – в м³/с; - в Дж/кг.

Допускаемую геометрическую высоту всасывания определяют по уравнению

 

 

Вывод: проведя расчет на кавитацию видно, что . Следовательно При данных условиях кавитации в насосе будет.

 

Таблица 1. Расчет лопасти в плане

 

№
	ri	в i	С'mi	Wi	С'mi/Wi	ti	Δi	Δi/ti	Sinβi	βi	tgβi	Bi	Δ r i	(Bi+Bi-1)/2	Δν	ν	ν градусы
	0,078	0,0404	1,652	5,684	0,2907	0,16257	0,00200	0,01230	0,3030	17,637	0,3179	40,501
	0,135	0,0368	1,677	6,065	0,2765	0,28256	0,00290	0,01026	0,2867	16,663	0,2993	24,752	0,0573	32,626	1,8701	1,870	107,150
	0,192	0,0332	1,702	6,447	0,2640	0,40255	0,00350	0,00869	0,2727	15,822	0,2834	18,350	0,0573	21,551	1,2353	3,105	177,926
	0,250	0,0296	1,726	6,829	0,2528	0,52253	0,00365	0,00699	0,2598	15,059	0,2691	14,889	0,0573	16,620	0,9526	4,058	232,507
	0,307	0,0259	1,751	7,210	0,2429	0,64252	0,00385	0,00599	0,2489	14,411	0,2570	12,679	0,0573	13,784	0,7901	4,848	277,776
	0,364	0,0223	1,776	7,592	0,2339	0,76251	0,00400	0,00525	0,2392	13,839	0,2463	11,144	0,0573	11,911	0,6828	5,531	316,895
	0,422	0,0187	1,801	7,973	0,2259	0,88250	0,00390	0,00442	0,2303	13,313	0,2366	10,024	0,0573	10,584	0,6067	6,138	351,655
	0,479	0,0151	1,826	8,355	0,2185	1,00249	0,00365	0,00364	0,2221	12,835	0,2278	9,165	0,0573	9,595	0,5500	6,687	383,165
	0,536	0,0114	1,850	8,737	0,2118	1,12248	0,00325	0,00290	0,2147	12,397	0,2198	8,484	0,0573	8,824	0,5058	7,193	412,146
	0,594	0,0078	1,875	9,118	0,2056	1,24246	0,00240	0,00193	0,2076	11,981	0,2122	7,940	0,0573	8,212	0,4707	7,664	439,115
	0,651	0,0042	1,900	9,500	0,2000	1,36245			0,2000	11,537	0,2041	7,527	0,0573	7,733	0,4433	8,107	464,513

 

 

Определение параметров рабочего колеса.

 

Подача колеса: Q =Q, где Q=0.03м /сек

Напор колеса: H i =H, где H =5000 Дж/кг, i =1

Максимальная величина частоты вращения ограничивается возможностью появления в насосе кавитации. Величина максимальной частоты вращения определяется следующим образом:

H =4

)

g=9.81м/с - ускорение силы тяжести.

P =1 100000 Па- давление на входе.

Р =2060 Па-давление парообразования при данной температуре.

988.124 кг/м -плотность воды.

А=1.1..1.3-коэффициент запаса.

=4 Дж/кг- гидравлические потери в приемном водопроводе.

Подставим значения в уравнение для :

Дж/кг

Принимая величину кавитационного коэффициента быстроходности С=1000, находим максимальную частоту вращения:

19658,5 об/мин.

Принимаем n=3000 об/мин.

Чтобы найти воспользуемся формулой:

= 8494,3 где

- коэффициент быстроходности для насоса системы охлаждения (50….100)

 

Расчетная подача колеса определяется по уравнению:

= = 0.03/ 0,859= 0,03493 м /сек

Значение объемного к.п.д. ,учитывающего протечку жидкости через переднее уплотнение колеса:

Тогда объемный к.п.д.:

= -(0.03…0.05) =0,92

Теоретический напор колеса определяется по уравнению:

= 5000/0.96 = 5208,3 Дж/кг

Величину гидравлического к.п.д. можно оценить по формуле А.А.Ломакина:

=0.831

Приведенный диаметр входа в колесо определяется уравнением подобия:

мм

=3.6…6.5-выбирается в зависимости от кавитационных качеств колеса;

=3.6

Механический к.п.д. определяется по уравнению:

, где

-К.П.Д., учитывающий потери энергии на трение наружной поверхности колеса о жидкость(дисковое трение), определяется по уравнению:

=1/(1+820/ )=0.75;

-К.П.Д., коэффициент, учитывающий потери энергии на трении в подшипниках и сальниках насоса, лежит в пределах =0.95…..0.98.

=0.95

=095 0.75=0.72;

К.П.Д. насоса определяется через его составляющие:

Мощность потребляемая насосом:

Вт

Вт

Электромотор: 55 кВт n=1470 об/мин; Модель: 82-4м ,что

= =1470 0.03 =51,6