离心泵叶轮水力设计

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1、离心泵设计第三章离心泵和混流泵叶轮的水力设计离心泵设计离心泵水力设计的方法模型换算法（相似换算法）速度系数法面积比原理离心泵设计第一节泵的主要设计参数和结构方案的确定现离心泵设计一、设计参数和要求流量扬程转速（或由设计者确定）装置汽蚀余量（或给出装置的使用条件）现离心泵设计效率（要求保证的效率）介质的性质（温度、重度、含杂质情况、腐蚀性等）对特性曲线的要求（平坦、陡降、是否允许有驼峰等）离心泵设计二、确定泵的总体结构形式和泵的进出口直径1.进口直径选取原则：经济流速；汽蚀要求2.泵出口直径离心泵设计三、

2、泵转速的确定确定泵转速应考虑下面几个因素泵转速越高，泵的体积越小确定转速应考虑原动机的种类和传动装置提高转速受汽蚀条件的限制离心泵设计可根据汽蚀比转数选取离心泵设计四、计算比转数ns，确定水力方案离心泵设计在确定比转数时应考虑下列因素ns=120~210的区间，泵的效率最高，ns〈60的效率显著下降可以采用单吸或双吸的结构形式来改变比转数的大小离心泵设计可以采用单级或多级的结构形式来改变比转数的大小泵特性曲线的形状与比转数的大小有关离心泵设计五、估算泵的效率水力效率离心泵设计容积效率该容积效率为只考虑叶

3、轮前密封环的泄漏，对于有平衡孔、级间泄漏和平衡盘泄漏的情况，容积效率还要相应降低离心泵设计机械效率泵的总效率离心泵设计六、轴功率和原动机功率离心泵设计七.轴径和轮毂直径的确定泵轴直径的确定应按强度、刚度和临界转速等情况确定。由于扭矩是泵主要的载荷，开始设计时首先按扭矩来确定泵轴的最小直径，最小直径一般位于联轴节处。离心泵设计根据轴各段的结构工艺要求，确定叶轮处的轴径dB和轮毂直径dh。一般离心泵设计画草图时应注意以下几点：各轴段应采用标准直径轴上的螺纹一般采用标准细牙螺纹，其内径应等于或大于螺纹前轴段的

4、直径轴定位凸肩一般为1~2毫米离心泵设计第二节相似设计法离心泵设计一、相似设计法的导出如果两台泵相似，比转速必然相等，在相似工况下，两台泵的流量、扬程和功率应满足公式：离心泵设计两台相似泵的尺寸比例可以从上式求得：在实际计算时，λQ和λH往往并不相等，在两者差值不大时，一般取较大的值。离心泵设计二、相似设计法的步骤１．根据给定的参数，计算比转数ns２．根据ns选择模型泵。离心泵设计选择模型泵时应该注意以下几点：流量－扬程曲线要平坦泵效率要高，高效率区要宽汽蚀性能好３．根据已选定的模型和给定的参数，计算放

5、大或缩小系数λ离心泵设计４．根据λ确定过流部件的尺寸离心泵设计５．根据模型泵性能曲线换算出是型泵性能曲线的数据离心泵设计６．绘制实型泵图纸实型泵过流部件所有角度与模型相等，所有尺寸按计算出的λ值放大或缩小。但应考虑到制造的可能性和结构的合理性（如叶片和导叶厚度不能太厚或太薄）可作适当的修改。离心泵设计三、相似设计法应注意的问题关于性能和效率问题关于结构形式的影响关于修改模型问题汽蚀相似问题离心泵设计第三节速度系数设计法比转数相等的泵的速度系数是相等的。不同的比转速就有不同的速度系数。我们以现有性能比较好

6、的产品为基础，统计出离心泵的速度系数曲线，设计时按ｎＳ选取速度系数，作为计算叶轮尺寸的依据，这样的设计方法就叫做速度系数设计法。离心泵设计叶轮主要几何参数有：叶轮进口直径D0叶片进口直径D1叶轮轮毂直径dh叶片进口角β1离心泵设计叶轮出口直径D2叶轮出口宽度b2叶片出口角β2叶片数z叶片包角φ。离心泵设计一、叶轮进口直径D0的确定因为有的叶轮有轮毂，有的叶轮没有轮毂，为了研究问题方便，引入当量直径De以排除轮毂的影响。离心泵设计对于双吸泵取Q/2主要考虑泵的效率时K0=3.5~4.0兼顾效率和汽蚀时K0

7、=4.0~5.0主要考虑汽蚀时K0=5.0~5.5离心泵设计二、叶轮出口直径D2的初步计算叶轮外径D2和叶片出口β2等出口几何参数，是影响泵杨程的最重要的因素。式中离心泵设计三、叶轮出口宽度b2的计算和选择式中离心泵设计四、叶片数的计算和选择叶片数对泵的扬程、效率、汽蚀性能都有一定的影响。选择叶片数，一方面考虑尽量减小叶片的排挤和表面的摩擦，另一方面又使叶道有足够的长度，以保证液流的稳定性和叶片对液体的充分作用。离心泵设计对于低比数离心叶轮离心泵设计叶片数也可按比转数选择ns30~4545~6060~1

8、20120~300Z8~107~86~74~6离心泵设计五、介绍确定叶轮尺寸的其它速度系数由相似原理，可以写出速度系数的一般表达式：离心泵设计速度v和nD成比例有：由离心泵设计或离心泵设计利用上述公式、比转数的大小、并借助经验公式可以计算出泵相应的尺寸离心泵设计离心泵设计对于斜流泵对于多级泵离心泵设计六、叶轮外径Ｄ２或叶片出口角β２的精确计算前述确定叶轮外径Ｄ２的计算方法中，速度系数是按一般情况（β２＝22.5）得出的。在设计泵时，可以选用