泵与风机课程设计-离心泵水力设计说明书

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1、武汉大学动力与机械学院泵与风机课程设计离心泵水力设计说明书前言本次课程设计的内容是设计一台离心式泵。泵是应用非常广泛的通用机械。在当今世界机电产品中，泵的产量仅次于电机，据统计，泵的耗电量占到全国总发电量的21%，可见泵的应用非常广泛，在国民经济中占有十分重要的作用。离心泵是一种用量最大的水泵。在给水排水及农业工程，固体颗粒、液体输送工程，石油及化学工程，航空航天和航海工程，能源工程和车辆工程等国民经济各个部门都有广泛的应用。本次课程设计时能源动力系统及自动化专业流体机械及工程方向的专业必修课程，是完成《泵与风机》课程理论教学以后所进行的重要实践教学

2、环节，目的在于综合利用泵与风机的理论知识进行泵的设计实践，一方面以离心泵的设计过程为代表熟悉泵的设计方法为以后解决相关工程问题打下良好的基础，另一方面通过设计实践，使理论知识和生产实际知识紧密结合起来，从而使这些知识得到进一步的巩固、加深和扩展。本设计主要进行的是离心泵的水力设计，包括泵的结构方案、叶轮主要参数的选择与计算、叶轮的水力设计绘图等。提交的成果为设计说明书一份和离心泵水利设计图一张（包括轴面投影图、流线分点图、流道面积变化图、流面展开方格网、叶片厚度变化规律图和木模截线图），使用CAD绘制。本设计说明书即为成果之一。由于我们对所学知识的领

3、悟不够，又缺乏经验，设计中难免会存在疏漏和欠缺之处，恳请老师批评指正。目录前言一、课程设计的总体要求11.1设计课题11.2设计目的11.3设计内容11.4设计要求11.5成果要求1二、泵主要设计参数和结构方案的确定12.1提供设计的数据和要求12.2确定泵的总体结构形式和泵进出口直径12.3泵转速的确定22.4计算比转速ns，确定泵的水利方案32.5估算泵的效率4三、叶轮主要参数的选择和计算43.1轴径和轮毂直径的确定43.2叶轮进口直径D1的初定53.2.1计算叶轮进口当量直径53.2.2叶片入口边直径D153.3叶轮出口直径D2的初步计算63.

4、4叶轮出口宽度b2的计算和选择63.5叶片数Z63.6叶轮外径D2的精确计算73.7叶片进口安放角的确定9四、叶轮水力设计绘图104.1绘制叶轮轴面投影图104.1.1初绘叶轮轴面投影图104.1.2检查轴面流道过水断面变化情况114.2绘制轴面流线124.3在轴面投影图上对各条流线进行分点144.4作流线方格网，并在方格网上进行叶片绘型154.5片的轴面截线174.6叶片加厚174.7绘制叶片裁剪图184.8、叶轮叶片的水力性能校验20总结与心得21致谢21参考书目：21附录23叶轮设计计算程序23一、课程设计的总体要求1.1设计课题离心泵叶轮的水

5、力设计1.2设计目的通过课程设计，掌握离心式叶轮水力设计的基本原理和基本方法，加深对课堂知识的理解，培养学生进行产品设计、水泵改造及科学研究等方面的工作能力。1.3设计内容（1）离心泵结构方案的确定；（2）离心泵叶轮主要几何参数选择和计算；（3）叶轮轴面投影图的绘制级叶片绘型。1.4设计要求（1）用速度系数法进行离心泵叶轮水力设计；（2）用保角变换法绘制叶片叶型；（3）编写设计计算说明书。1.5成果要求（1）计算说明书应做到字迹工整、书面整洁、层次分明、文理通顺。文中所引用的重要公式、论点及结论均应交代依据；（2）设计说明书应包括计算、表格、和插图（

6、图表统一编号），配以目录和参考文献目录等内容，统一装订成册；（3）设计图纸要用CAD绘制，图面布置要合理。二、泵主要设计参数和结构方案的确定2.1提供设计的数据和要求（1）流量Q=144m³/h；扬程H=50m；效率η=80%；汽蚀比转速c=1000；同步转速n=3000r/min（2）工作条件：抽送常温清水。（3）配用动力：用电动机做工作动力。（4）采用卧式单级悬臂结构。2.2确定泵的总体结构形式和泵进出口直径28首先大致选择泵的结构形式和原动机的类型，进而结合下面的计算，经分析比较作最后确定。泵吸入直径。泵的吸入口径由合理的进口流速确定，泵吸入口

7、的流速一般为3米/秒左右。从制造方便考虑，大型泵的流速取大些，以减小泵的体积，提高过流能力。而提高泵的抗汽蚀性能，应减小吸入流速。本泵采用入口流速vs=3m/s。排出口径。对于低扬程泵，可取与吸入口径相同。高扬程泵，为减小泵的体积和排出管直径，可使排出口径小于吸入口径，一般取式中——泵排出口径；——泵吸入口径。泵吸入口径按下式确定=0.13m=13cm式中——泵吸入口的平均流速。本泵设计扬程仅为50m，属于低扬程水泵，故出口直径==13cm查阅资料确定泵的吸入口和排出口直径符合标准直径。2.3泵转速的确定确定泵转速应考虑下面因素：（1）泵的转速越高，

8、泵的体积越小，重量越轻，据此，应选择尽量高的转速。（2）转速和比转速有关，而比转速和效率有关，所以转速应和比