4 .Определение основных размеров на выходе из рабочего колеса.

Основные параметры выхода рабочего колеса: - наружный диаметр, - ширина лопасти на выходе, - угол установки лопасти на выходе определяются из условия создания требуемого напора при достаточно высоком КПД.

Диаметр определяют методом последовательных приближений:

;

,

Отсюда имеем:

;

- наружный диаметр в первом приближении.

Из треугольников скоростей на входе и выходе из межлопастных каналов получаем:

; ; ;

Отсюда окончательно имеем:

,

где - коэффициент стеснения на выходе из колеса (следует помнить, что для снижения потерь в насосе выходную кромку лопасти стремятся плавно заострить, то есть , однако для улучшения её технологических свойств и увеличения прочности она изготовляется конечной толщины ).

Меридианная составляющая абсолютной скорости (для колес со средними кавитационными качествами):

=

С целью минимизации вихревых зон при движении потока в межлопастных каналах принимается соотношение относи­тельных скоростей:

;

Угол установки лопасти на выходе из рабочего колеса принимает значения . Благоприятная форма лопасти получается при близких значениях углов, то есть . Принимаем

Минимальное число лопастей может быть найдено по формуле:

,

где - длина средней линии тока в меридианном сечении в предварительном расчете.

Число лопастей обычно составляет: . Принимаем .

Далее определяем коэффициент , учитывающий конечное число лопас­тей. Для радиального направления средней линии меридианного сечения рабочего колеса:

,

где - коэффициент, учитывающий чистоту обработки поверхности и форму лопасти, принимается:

Первое слагаемое определяется в зависимости от шероховатости поверхности проточной части колеса. Для колес с малой шероховатостью межлопастных каналов следует принимать меньшее значение. (Отметим, что для лопаточного отвода поправка всегда меньше, чем для спирального отвода).

Теоретический напор колеса по струйной теории определяется по формуле:

;

Определим наружный диаметр во втором приближении, воспользовавшись основным уравнением гидравлических лопастных машин:

;

Из треугольника скоростей имеем:

;

После подстановки его в основное уравнение и решения относительно получим окружную скорость на выходе во втором приближении:

;

По окружной скорости находим диаметр выхода во втором при­ближении:

;

Условие выполнено, значение м принимается за окончательное.

Определим ширину лопасти :

;

Определим относительную скорость на выходе:

;

При струйном движении потока направление относительной скорости будет совпадать с направлением касательной к средней линии лопасти.

Окружная проекция скорости на выходе определяется как:

;

По полученным значениям , , , строим треугольник скоростей на выходе из рабочего колеса и опреде­ляем скорости , , (см. Приложение).