1、 葉片泵原理與水力設計課程設計單級離心泵葉輪的水力設計 學 院： 能源科學與工程學院 班 級： 1102105 姓 名： 學 號： 指導教師： 閆國軍 20 14年 12 月目 錄1.課程設計目的12.課程設計任務和要求13.設計計算說明書24參考文獻75.附錄81. 課程設計目的 離心泵是葉片式流體機械的典型產品，葉輪是其最關鍵的部件。通過單級離心泵葉輪的水力設計，使學生基本掌握葉片式流體機械葉輪的設計理論、設計方法和國家標準的使用，培養學生能夠綜合運用所學的基礎理論、基本知識和基本技能，提高學生訓練分析和解決實際問題的能力。為畢業后能夠從事葉片式流體機械的產品設計工作奠定良好的基礎。2.

2、課程設計任務和要求設計題目：單級離心泵葉輪的水力設計設計參數：q=200 m3/h，H=50 m，n=1450 r/min， (NPSH)r =2.7工作量：1. 設計計算說明書1分 2葉輪木模圖1張（A3圖紙）3.設計計算說明書已知主要參數q=200=0.056m/s H=50m n=1450r/min (NPSH）r=2.7一.主要參數確定。1.確定泵進出口直徑（1）泵進口直徑根據流量q=200，查表6.1取流速c=2.83，則D=0.159（m）參考標準取D=160mm（2） 泵出口直徑 =（0.7-1.0）*180=112-160mm 取=140mm. （3）進出口速度 c= 4q/D

3、=2.79m/s c=4q/D=3.64m/s 2.空化計算 （1）泵安裝高度 介質為常溫清水，=0.24 ，取進口管路損失h=0.5m NPSH=1.3*NPSH=3.51 h=-h-NPSH=10.33-0.5-0.24-3.51=6.08 （2）泵空化余量 NPSH=2.7 （3）泵空化比轉速 =913.93. 比轉速4. 確定泵的效率（1） .水力效率=0.877（2） .容積效率（3） .機械效率圓盤摩擦損失效率假定軸承，填料損失為2%，則機械效率=0.870（4） .泵的總效率=0.7325. 泵軸最小軸徑的確定（1） 泵軸功率P=37.49kw（2） 計算配套功率P=KP=44.

4、99kw（3） 泵軸轉矩Mn=9.95*1000*=296.31Nm（4） 泵軸最小軸徑泵軸材料選45鋼，=49MPa，泵軸最小軸徑為d=31.2mm 取d=32mm2、 確定葉輪主要直徑1. 葉輪進口當量直徑D=119.66mm=120mm根據C=913.9 =3.542. 葉輪進口直徑單級離心泵，軸向吸入進口，d=0D=120mm3. 葉輪出口寬度 取適當擴寬為0.184. 葉輪外徑D=0.3880.398D=390mm3、 確定葉片出口角、葉片角（1） 葉片出口角根據n=66.6，屬于較低的比轉速葉輪，選取較大的葉片出口角，以減小葉輪外徑，從而減小圓盤的摩擦損失，提高效率，選取。（2）

5、葉片數確定取葉片進口邊直徑D=0.93D=0.93*120=111.6mm=112mm設葉片進口角，則z=6.72取z=7。4、 畫軸面投影圖1. 根據葉輪的主要尺寸D、D、b，參考相同比轉速的葉輪，初步畫出葉輪的軸面投影圖，見附圖1.2. 軸面流到過流面積檢查作內切圓，分812點計算軸面流道過流面積，進口部分分點多一些。做出過流面積隨內切圓中心位置L的變化曲線，應符合直線變化，附圖2。5、 精算葉輪外徑按速度系數法初步確定的葉輪主要尺寸。1. 第一次計算（1） 理論揚程H=57.00（2） 無窮葉片數理論揚程按直錐形吸水室，取系數=0.62，則：=1.03按軸面投影圖計算靜矩，取分點間距20

6、mm=0.02*（32+36+43+51+64+76+89+105+123+146+164+182）/1000=0.022mP=0.2518H=（1+P）H=71.3526（3） 出口圓周速度取=4mm，=90，則排擠系數=0.964=2.745=28.130（4） 葉輪出口直徑=0.37072、 第二次計算（1） 葉片出口排擠系=0.9625（2)出口軸面速度=2.898（3） 出口圓周速度=28.227（4） 葉輪外徑=372mm， 近似于370mm，不再計算。6、 劃分流線及流線分點（1） 按最后設計結果D=370mm修改投影圖。（2） 劃分流線。劃分三條流線，前后蓋板為a，c流線，按一

7、元理論劃分中間流線。（3） 取相鄰兩軸面夾角，按作圖分點法對a、b、c三條流線進行分點。7、 計算葉片進口角(1) 葉輪進口圓周速度D=7.8cm D=6.3cm D=5.5cm=5.92=4.78=4.17（2） 葉片進口軸面液流過流斷面面積=2*3.14*0.06*0.048=0.018=2*3.14*0.068*0.047=0.020=2*3.14*0.075*0.045=0.021（3） 葉片進口液流軸面速度設排擠系數=0.89 =0.86 =0.83=3.64=3.38=3.35（4） 葉片進口液流角=0.615 =31.59=0.787 =35.26=0.801 =38.70（5） 葉片進口角=0.41 =32=0.74 =36=0.30 =39（6) 校核排擠系數=0.896=0.862=0.834計算結果相近，不在計算。8、 繪制流線、在軸面投影圖中畫軸面截線、葉片加厚，繪制葉片剪裁圖。附圖4,5.下圖為b流線。軸面12345678910111213流面厚度s22.32