Центробежный насос секционный цнс 60-99
Download 488.51 Kb.
|
|
4. Расчетная часть
Исходные данные
Рис. 12 Рабочее колесо Ход расчёта Расчёт ведётся для оптимального режима, полагая, что при этом режиме углы потока совпадают с конструктивными углами рабочего колеса. Строим план скоростей на входе в рабочее колесо по углам β1к = β1 и окружной скорости U1: U1 = π*D1*n = 3.14*0.3*40 = 37.7 м/с; Масштаб плана: . Измерив соответствующие векторы, вычислим скорости С1 и W1: Расход жидкости внутри колеса: Q1 = C1m*F1 = 26*0.02 =0.5 м3/с; где C1m - меридиональная скорость на входе, определяемая по треугольнику скоростей на входе (рис.2);- площадь проходного сечения рабочего колеса на входе. F1 = π*D1*b1 = 3.14*0.3*0.02=0.02 м2. Производительность насоса при оптимальном режиме: Qопт = Q1*no =0.52*0.97= 0,48 м3/с, где no - объемный КПД. Строим план скоростей на выходе жидкости из рабочего колеса : Окружная скорость: U2 = π*D2*n = 3.14*0.52*40 = 65 м/с; Меридиональная скорость: С2м = Qопт/F2 = 0.48/0.027=17.7 м/с; F2 = (π*D2 - δ2*z)*в2 = (3,14*0.52-0.007*7)*0,017=0.027 м2; Окружная составляющая относительного межлопаточного вихря определяется по формуле А.Стодола: △W2 = =8 м/с; Масштаб плана:
Измерив необходимые векторы определим соответствующие скорости W2, W2`, C2 и С2U. Вычислим удельную работу лопаток: Li = U2*C2u = 65*32=2080 м2/с2; Где С2u - проекция абсолютной скорости С2 на окружную. Определяется по плану скоростей на выходе . Полезная удельная работа насоса: Ln = Li* ηг = 2080*92=1913 м2/с2, где ηг - гидравлический КПД. Полезный напор насоса: H = Ln/g = 1913/9.81=195 м, где g - ускорение свободного падения (g = 9.81 м/с2). Вычислим коэффициент быстроходности насоса для оптимального режима: ns = Расчёт уточнённых значений производительности и удельной энергии. По ns и рис. 15 находят вероятные значения коэффициентов полезного действия для оптимального режима, по которым вычисляются уточнённые значения производительности и полезной удельной энергии, полезного напора. Уточнённые коэффициенты полезного действия при оптимальном режиме: ηо = 0,98 - уточнённый объёмный КПД; ηг = 0,96- уточнённый гидравлический КПД; ηд = 0,97 - уточнённый дисковый КПД; ηм = 0,97 - уточнённый механический КПД. Уточнённый общий КПД: ηобщ = ηо* ηг* ηд* ηм = 0,88 Уточнённая производительность насоса при оптимальном режиме: Qопт = Q1*no = 0,5*0,98=0,49 м3/с; Полезная удельная работа и полезный напор насоса: Ln = Li* ηг = 2080*0,96=1997 м2/с2; H = Ln/g = 1997/9,81=203 м; Мощность на валу насоса Используя уточнённые значения Qопт и Ln, определяем мощность на валу насоса: N = Ln*ρ*Qопт/ ηобщ = (203*1000*0.49)/0,88=1112 кВт. Построение комплексной характеристики насоса при работе на воде. Зная коэффициент быстроходности ns, находим по рис. 16,17,18 соответствующие данному насосу кривые в относительных координатах. Номера у кривых на рис 16,17,18 соответствуют: 1 - ns = 40÷80; 2 - ns = 80÷150; - ns = 150÷300; - ns = 300÷600; - ns - более 600. Значения берем по кривой №2,так как ns=118 Требуется построить эти кривые в размерных координатах. Для чего необходимо относительные координаты умножить на соответствующие значения рассчитанных выше оптимальных параметров насоса. Для удобства значения в относительных и размерных координатах сведем в таблицу 8.
Рис. 16 Зависимость Q-H в относительных величинах Рис.17 Зависимость Q-N в относительных величинах Рис. 18 Зависимость Q-η в относительных величинах Используя полученные значения, строим комплексную характеристику насоса при работе на воде. Проведем расчет для оборотов ротора насоса равных n=50 Строим план скоростей на входе в рабочее колесо по углам β1к = β1 и окружной скорости U1: U1 = π*D1*n = 3.14*0.3*50 = 47.1 м/с; Масштаб плана: . Измерив соответствующие векторы, вычислим скорости С1 и W1: Расход жидкости внутри колеса: Q1 = C1m*F1 = 33*0.02 =0.66 м3/с; где C1m - меридиональная скорость на входе, определяемая по треугольнику скоростей на входе.- площадь проходного сечения рабочего колеса на входе. F1 = π*D1*b1 = 3.14*0.3*0.02=0.02 м2. Производительность насоса при оптимальном режиме: Qопт = Q1*no =0.66*0.97= 0,64 м3/с, где no - объемный КПД.
U2 = π*D2*n = 3.14*0.52*50 = 81 м/с; Меридиональная скорость: С2м = Qопт/F2 = 0.64/0.027=27 м/с; F2 = (π*D2 - δ2*z)*в2 = (3,14*0.52-0.007*78)*0,017=0.027 м2; Окружная составляющая относительного межлопаточного вихря определяется по формуле А.Стодола: △W2 = =17 м/с; Масштаб плана: . мм; мм; Измерив необходимые векторы определим соответствующие скорости W2, W2`, C2 и С2U. Вычислим удельную работу лопаток: Li = U2*C2u = 28*81=2268 м2/с2; Где С2u - проекция абсолютной скорости С2 на окружную. Определяется по плану скоростей на выходе . Полезная удельная работа насоса: Ln = Li* ηг = 2268*0.92=2086 м2/с2, где ηг - гидравлический КПД. Полезный напор насоса: H = Ln/g = 2086/9.81=212 м, где g - ускорение свободного падения (g = 9.81 м/с2). Вычислим коэффициент быстроходности насоса для оптимального режима: ns = Расчёт уточнённых значений производительности и удельной энергии. По ns и рис. 15 находят вероятные значения коэффициентов полезного действия для оптимального режима, по которым вычисляются уточнённые значения производительности и полезной удельной энергии, полезного напора. Уточнённые коэффициенты полезного действия при оптимальном режиме: ηо = 0,98 - уточнённый объёмный КПД; ηг = 0,96- уточнённый гидравлический КПД; ηд = 0,97 - уточнённый дисковый КПД; ηм = 0,97 - уточнённый механический КПД. Уточнённый общий КПД: ηобщ = ηо* ηг* ηд* ηм = 0,88 Уточнённая производительность насоса при оптимальном режиме: Qопт = Q1*no = 0,66*0,98=0,64 м3/с; Полезная удельная работа и полезный напор насоса: Ln = Li* ηг = 2086*0,96=2002 м2/с2; H = Ln/g = 2002/9,81=204 м; Мощность на валу насоса Используя уточнённые значения Qопт и Ln, определяем мощность на валу насоса: N = Ln*ρ*Qопт/ ηобщ = (2002*1000*0.64)/0,88=1456 кВт Значения берем по кривой №2,так как ns=137 Кривые зависимости от Q строятся аналогично для n=40 с-1. Так как коэффициент быстроходности особо не изменился, то значения относительных координат будут аналогичны:
Download 488.51 Kb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|