離心泵葉輪的水力設(shè)計過程案例目錄TOC\o"1-3"\h\u18873離心泵葉輪的水力設(shè)計過程案例 1262441.1葉輪進口速度的確定 1191891.1.1葉輪的進口速度 1116111.2計算葉輪進口直徑 2221251.2.1先求葉輪進口的有效直徑 2112881.2.2葉輪進口直徑 4131541.3葉片入口處絕對速度 4214611.4葉片入口寬度 486951.5確定葉片入口處圓周速度u1 4291381.6葉片數(shù)Z的選擇與葉片包角 5147021.7片入口軸面速度 5192661.8確定葉片入口安放角 5289931.9確定葉片厚度 6277761.10確定葉片包角 6296961.11葉片出口角的確定 6284081.12確定葉輪外徑 746341.13葉片出口安放角 7213171.14出口速度、圓周速度的計算 771671.15葉片出口寬度 8146761.16繪制葉輪投影圖 8261691.17葉片繪型 91.1葉輪進口速度的確定1.1.1葉輪的進口速度m/s（4-1)式中——葉輪進口速度，根據(jù)下圖查找，如圖4-1；H——單級揚程(m)。圖1.1效率圖1.2計算葉輪進口直徑1.2.1先求葉輪進口的有效直徑入口直徑D0（m）可按公式求得：(4-2)即：（4-3）上式中Q’為通過葉輪的設(shè)計流量，Q’為所需要積分大于當(dāng)前設(shè)計葉輪流量中的Q，因為通過葉輪的設(shè)計流量Q’為其中的剩余一部份積分會自動返回葉輪的出入口處。Q’可按下式計算：(4-4)式中—泵的容積效率，可按圖4-2選取。圖1.2離心泵容積效率葉輪入口直徑D0為：（4-5）由圖4-2，取=0.75代入得：(4-6)把代入式子中故取30mm1.2.2葉輪進口直徑葉輪進口直徑的計算mm（4-7）1.3葉片入口處絕對速度對抗高溫汽蝕冷水性能一般要求較高的冷水泵來說，一般可以取v1=v0或者取略大于零的v0，可取為因故v1=v0=1.6m/s。1.4葉片入口寬度（4-8）代入得：1.5確定葉片入口處圓周速度u1u1可按下式確定：（4-9）代入得：1.6葉片數(shù)Z的選擇與葉片包角泵揚程的高低會受到葉輪葉片數(shù)量影響。用速度系數(shù)設(shè)計輪時，是根據(jù)參數(shù)進行統(tǒng)計的，泵的最大葉片數(shù)z與比額定轉(zhuǎn)速大的ns之間相互影響。對于比速低轉(zhuǎn)速為60-250的高速泵，葉片一般可以取6片，對于低轉(zhuǎn)速時的泵葉片一般可以取9片，但是此時應(yīng)特別注意水泵入口和溢流道是否堵塞，目前沒有所需要的葉片數(shù)，所以根據(jù)經(jīng)驗公式【8】。（4-10）綜合考慮Z=41.7片入口軸面速度（4-11）式中—葉片入口排擠系數(shù)。估算時取=1.3代入公式得：1.8確定葉片入口安放角葉片入口既有安放角，是葉片工作面得切線與圓周切線間的夾角，可按下列公式計算【6】（4-12）葉輪上的葉片安放入口處的葉片沖角為在葉片上齒輪可選擇安放的葉片沖角比氣體相對于回流加速度大的液體葉片回流的沖角已經(jīng)重新增大了一個的安放角度，這個已經(jīng)增大的角度其實可以用來叫做齒輪葉片上的沖角，以表示，那么為：（4-13）一般來說安放固定沖角溫度應(yīng)盡量采取=3°~15°，葉片上的每個入口處和其他入口處處均應(yīng)安放的固定沖角=10°~40°。代入公式得：故=23°取=8°代入公式得：=8+23=31°1.9確定葉片厚度液體材料會在它的葉片上施加產(chǎn)生的力和反作用力，同時它在葉片上大質(zhì)量的力和離心力對其產(chǎn)生的也比較復(fù)雜，這就容易導(dǎo)致葉片厚度很難精確進行計算。所以我在確定泵輪葉片最大厚度時需要特別注意:如果一個泵很小，要充分考慮整個泵零件制造的容易和完成度，對小型鑄鐵葉輪，葉片厚度為3~4mm；對大型鑄鋼葉輪，葉片厚度為5~6mm。最后，根據(jù)設(shè)計和實際情況取葉片厚度4mm。1.10確定葉片包角就是一個處在葉片萌芽生長期的入口與一個落葉生長出口之間的一個小小夾角。葉片上所間隔的相對流道越長，包角就大，根據(jù)流動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計工作原理這就要求間隔流道液的負荷越小、流道液的快速擴散相對流動阻力程度越小，有利于通過測量葉片與間隔流道之間液流的相對流動能量來與流動系統(tǒng)進行有效能量交換。目前，對ns=30~120的泵，一般取=55°~150°因為ns=33.567，所以包角=80°1.11葉片出口角的確定離心泵葉片出口安放角一般不大于，如果大于性能發(fā)生改變，使離心泵運行不穩(wěn)定。為了計算出高效率泵，并且一般取。所以，綜合考慮取。1.12確定葉輪外徑以圓周速度來確定，計算如下：（4-14）式中—葉輪出口圓周速度系數(shù)，可從圖4-1中選取。葉輪出口圓周速度確定后，可按下式計算葉輪外徑：（4-15）由圖4-1取=0.94，代入式得：(4-16)代入式得：(4-17)1.13葉片出口安放角葉片安放位置一般在14°~40°這個溫度視角范圍內(nèi)，通常用戶可以擇擇選用20°~30°。對比較高壓力轉(zhuǎn)速的手動液壓泵，需要壓力值小些，低比轉(zhuǎn)數(shù)可取偏大。故=30°1.14出口速度、圓周速度的計算葉輪出口軸面速度m/s（4-18)由圖4-1選取出；葉輪出口速度m/s無限葉片數(shù)下的葉片出口流面速度=-=18.67-0.89=16.67m/s(4-19)1.15葉片出口寬度葉輪出口寬度b2的計算 （4-20）—葉片出口除圓周方向的厚度（米）可按經(jīng)驗公式計算；（4-21）—出口處真實厚度（根據(jù)實際情況取0.003m） （4-22）綜合考慮，=3mm1.16繪制葉輪投影圖根據(jù)D2、Dj、dh和b2，以及速度尺寸的比例要求來確定圖紙，參考相近速度比例和轉(zhuǎn)速誤差小于等于ns的齒輪葉片繪制齒輪速度投影原理圖紙，繪制葉輪的速度縱向角和軸面速度曲線進行投影。見圖4-3。圖1.3葉輪軸面投影圖1.17葉片繪型對于比額定工作轉(zhuǎn)速ns小的高速高壓離心泵，葉輪、葉片幾乎全部在流道徑向部分軸面通過不同流道的各個部件徑向部分，其部件葉片輪和進口邊均在同一個流道徑向部分軸面一個橫向的截面上，而且各一個徑向部分流道導(dǎo)線輪的各個葉片與其部件進口邊的徑向三角形旋轉(zhuǎn)角度方向基本相同，葉片與其進口邊的扭曲很小，可按如同傳統(tǒng)泵的圓柱形徑向流線輪和葉片輪的進口進行設(shè)計。繪制徑向葉片是比較簡單，但由于它在兩個進口邊中間所以來回的導(dǎo)流不一樣，尤其對于前面導(dǎo)流覆蓋上的軸向流線，進口往往總是直接處于一個沒有軸向滑行平面的導(dǎo)流拐彎處，