2.1.2 Критический кавитационный запас энергии определяется по формуле:

дм/кг, где

g – ускорение сил тяжести, м³/с

ρ – плотность перекачиваемой жидкости, кг/м³

Р_а – давление на выходе, Па

Р_n – давление парообразование при заданной температуре, Па

А – коэффициент запаса

H_Bc-геометрическая высота всасывания, м

h_Tn- гидравлические потери в прямом трубопроводе, Дм/кг

А = 1,2; Н_вс = 4 м; Р_а = 9,8 · 10⁴ Па;

Принимаем:

H_mp= 15 дм/кг

дм/кг

3. Максимально допустимая частота вращения определяется по формуле

мин^-1, где

С_кр – кавитационный коэффициент быстроходности, выбирается в зависимости от n_S: для циркулярного насоса С_кр = 800 ч Q₁ – принимаем равным Q_Tk имеет колесо с односторонним всасыванием. мин^-1

Рабочая частота меньше максимальной.

3. Приведенный диаметр входа в колесо определяется по формуле:

мм

D_1*р – мм

n= мин^-1

мм

3. Гидравлический КПД насоса определяется по формуле Ламакина А. А.

, где

D_1*р – мм

0,85

3. Объемный КПД насоса определяется по формуле

3. Максимальный КПД насоса

Механический КПД насоса принимается:

Принимаем η_мех=0,95

3. Полный КПД насоса

3. Мощность, потребляемая насосом (колесом)

кВт

Вт

3. Мощность на валу электродвигателя с учетом 10% запаса

N_м=1,1·N кВт

N_м=1,1·5474,5=6022,02 Вт  7 кВт

2.2 Определение геометрических параметров рабочего колеса

2.2.1 Угловая скорость рабочего колеса

с^-1

2.2.2 Крутящий момент на валу насоса определяется по формуле

Нм

2.2.3 Диаметр вала насоса

м.

По значению d₀=0.0195 м выбираем ближайший большой диаметр d_в из стандартных рядов нормальных линейных размеров (табл. 6.1) d_в=20 мм.

2.2.4 Концевой диаметр втулки рабочего колеса определяется по формуле

м

2.2.5 Расчетная производительность колеса насоса – по формуле

м³/с

2.2.6 Первое приближение.

Скорость входа потока в колесо определяется по формуле

м/с

2.2.7 Диаметр входа в колесо – по формуле

м

Полученное значение D₀ округляем до ближайшего значения, кратного 5, D₀=0.085 м.

2.2.8 Уточненную скорость хода – по формуле

м/с

2.2.9 Радиус средней точки входной кромки лопатки – по формуле

м

Расчетную величину R₁ приводим к СТ СЭВ 514-77 R₁=0.034.

2.2.10 Меридиональную составляющую абсолютной скорости потока С^'_т1 до стеснения сечения лопатками принимаем равной скорости входа С^'_т1=С₀=2,313 м/с.

2.2.11 Ширину входного канала в меридиональном сечении вычисляем по формуле

м

Коэффициент стеснения сечения лопатками на входе в колесо принимаем в первом приближении равным К₁1,15.

2.2.12 Меридиональную составляющую абсолютной скорости при поступлении на лопатку с учетом стеснения сечения высчитываем по формуле

С_т1=С_т1К₁=2,313*1,15=2,65 м/с

2.2.13 Окружная (переносная) скорость при входе в колесо

м/с

2.2.14 Угол безударного входа потока на лопасти при С_1r=C_т1 – по формуле

градус.

Принимая γ₁=25^о, имеем δ=γ₁-γ₁=25^о-14^о03^'=10^о57^'

2.2.15 Теоретический напор колеса

м

2.2.16 Окружную скорость при выходе из колеса в первом приближении – по формуле (6.20), полагая К_u20.5

м/с

Наружный радиус колеса

м

2.2.17 Меридиональную составляющую скорости потока при выходе из колеса без учета стеснения сечения (принимая К₀=0,8)– по формуле

м/с

Коэффициент стеснения сечения лопатками на выходе из колес (в первом приближении) К1,1.

Коэффициент отношения относительных скоростей на входе и выходе из рабочего колеса

К_w=W₁/W₂=1.1.

2.2.18 Угол выхода лопатки – по формуле

2.2.19 Оптимальное число лопаток z – по формуле

где

2.2.20 Поправочный коэффициент на влияние конечного числа лопаток – по формуле

где коэффициент ψ зависит от шероховатости поверхности проточной части рабочего колеса и определяется по формуле

2.2.21 Расчетный напор, создаваемый при бесконечно большом числе лопаток колеса – по формуле

м

2.2.22 Меридиональная составляющая скорости потока с учетом стеснения сечения телом лопаток при выходе – по формуле

м/с

2.2.23 Второе приближение.

2.2.24 Окружная скорость на выходе из колеса устанавливается по формуле

м/с

2.2.25 Наружные радиус и диаметр колеса

R₂=U₂/ω=27.5/314=0.0875 м

D₂=2R₂=2*0.0875=0.175 м

2.2.26 Ширина канала колеса на выходе – по формуле

м

Проверяем коэффициенты стеснения сечения телом лопаток на входе и выходе из рабочего колеса по формуле

Рассчитываем относительные скорости на входе и выходе из колеса

_м/с

_м/с

_{2.3 Профилирование меридионального сечения рабочего колеса.}

_{На основании полученных данных строится входной и выходной треугольники скоростей.}

Применяется линейный закон изменения С´m₁ до значения С´m₂ в функции от радиуса R.

R₁=0,034 м = R₁

R₂=0,0875 м = R₆

C_mвх= 2,313 м/с

C_mвых= 1,85 м/с

Закон изменения ширины канала Bi в зависимости от С_mi имеет вид:

Изменение C_mi от R_i и B_i от С_mi и R_i как С_mi = f(R₁) и B_i = f(C_mi; R₁)

Можно изменить в табличной форме. (табл. 2.3.1.)

Таблица 2.3.1. Профилирование канала рабочего колеса

R, m	0,034	0,0406	0,0473	0,054	0,0607	0,0674	0,074	0,0807	0,0875
Ст	2,313	2,255	2,197	2,139	2,081	2,024	1,966	1,908	1,85
b, m	0,023	0,0199	0,0175	0,0157	0,0144	0,0133	0,0125	0,0118	0,0112
W, м/с	6,57	6,46	6,36	6,25	6,15	6,04	5,94	5,83	5,73
δ, м	0,003	0,004	0,005	0,0055	0,006	0,0055	0,005	0,004	0,003

Профилирование канала рабочего колеса (рис. 2.3)