Автор работы: Пользователь скрыл имя, 21 Марта 2013 в 18:43, курсовая работа
Цель работы: выбрать схему машины с односторонним или двухсторонним подводом рабочего тела, выбрать угол потока из рабочих лопастей β2, оценить угол атаки ip, относительный шаг tcp , коэффициенты потерь лопастей. Произвести расчет насоса, по полученному числу оборотов по каталогу выбрать стандартный двигатель, затем рассчитать КПД и мощность данного насоса. Построить треугольник скоростей.
I. Реферат………………………………………………………………………3
II. Введение……………………………………………………………………..4
III. Расчет………………………………………………………………………...6
IV. Вывод………………………………………………………………………..11
ФГБОУ ВПО
Саратовский государственный технический университет им. Гагарина Ю.А.
Кафедра «Теплоэнергетика»
Курсовая работа
По курсу: «Тепловые двигатели и нагнетатели»
На тему: «Насосные установки»
Выполнил:
студент гр.
Быстров
Проверил:
Соколов А.А.
Саратов 2013.
Содержание
Реферат
Курсовая работа содержит 11 страниц машинописного текста, 1 таблицу и 1 приложение.
УГОЛ ПОТОКА, РАБОЧЕЕ КОЛЕСО, КОЭФФИЦИЕНТ НАПОРА, ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ КПД, РАБОЧИЕ ЛОПАСТИ, СПИРАЛЬНАЯ КАМЕРА, ПРОФИЛИРОВАНИЕ.
Цель работы: выбрать схему машины с односторонним или двухсторонним подводом рабочего тела, выбрать угол потока из рабочих лопастей β2, оценить угол атаки ip, относительный шаг tcp , коэффициенты потерь лопастей. Произвести расчет насоса, по полученному числу оборотов по каталогу выбрать стандартный двигатель, затем рассчитать КПД и мощность данного насоса. Построить треугольник скоростей.
Введение
Центробежные насосы состоят из следующих основных элементов:
спирального корпуса, рабочего колеса,
расположенного внутри корпуса и сидящего
на валу. Рабочее колесо на вал насаживается
с помощью шпонки.
Вал вращается в подшипниках, в месте прохода
вала через корпус для уплотнения устроены
сальники. Вода в корпус центробежного
насоса поступает через всасывающий патрубок
и попадает в центральную часть вращающегося
рабочего колеса.
Под действием лопаток рабочего колеса
центробежного насоса жидкость начинает
вращаться и центробежной силой отбрасывается
от центра к периферии колеса в спиральную
часть корпуса (в турбинных насосах в направляющий
аппарат) и далее через нагнетательный
патрубоков напорный трубопровод. В результате
действия лопаток рабочего колеса на частицы
воды кинетическая энергия двигателя
преобразуется в давление и скоростной
напор струи.
Напор центробежного насоса измеряется в метрах столба перекачиваемой жидкости. Всасывание жидкости происходит вследствие разрежения перед лопатками рабочего колеса.
Для создания большего напора и лучшего отекания жидкости лопатками придают выпуклую специальную форму, причем рабочее колесо должно вращаться выпуклой стороной лопаток в направлении нагнетания.
1. числу колес (одноступенчатые (одноколесные), многоступенчатые (многоколесные); кроме того, одноколесные насосы выполняют с консольным расположением вала – консольные;
2. напору (низкого напора
до 2 кгс/см2 (0,2 МН/м2), среднего напора
от 2 до 6 кгс/см2 (от 0,2 до 0,6 МН/м2),
высокого напора больше 6 кгс/см2
(0,6 МН/м2));
3. способу подвода воды к рабочему колесу
(с односторонним входом воды на рабочее
колесо, с двусторонним входом воды (двойного
всасывания));
4. расположению вала (горизонтальные центробежные
насосы, вертикальные центробежные насосы);
5. способу разъема
корпуса (с горизонтальным
6. способу отвода жидкости
из рабочего колеса в
7. степени быстроходности
рабочего колеса (тихоходные, нормальные,
быстроходные центробежные
8. роду перекачиваемой жидкости (водопроводные, канализационные, кислотные и щелочные, нефтяные, землесосные и др. центробежные насосы);
9. способу соединения
с двигателем (приводные (с редуктором
или со шкивом), непосредственного
соединения с
Исходные данные:
V = 7,2 м3/сек и H = 44 м.
Исходя из назначения данной машины выбираем следующие параметры:
β2 |
i |
tcp |
ςp |
ςвх |
m |
k0 |
kc |
k1 |
|
350 |
100 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
3,5 |
0,70 |
1 |
1,3 |
ςk |
kv |
αд |
αут |
λк |
μv0 |
d1/d0 |
μv2 |
v |
0,4 |
1,05 |
0,03 |
0,03 |
0,4 |
1 |
0,85 |
0,90 |
0,2 |
Расчет
1. Вычисляем коэффициент Rн:
2. Найдем угол потока на входе в рабочее колесо:
β1 = 20,60;
3. Отношение характеризует габариты колеса
4. Коэффициент теоретического напора
5. Гидравлический к.п.д.
где ζп = ζк/(k12+ζк)=0,191
6. Коэффициент напора:
7. Необходимая окружная скорость:
8. Необходимое число оборотов:
Принимаем n =175 об/мин.
9. Найдем входной угол рабочих лопастей:
где ip – угол атаки рабочих лопастей
10. Оцениваем угол отставания потока:
; принимаем ;
11. Число рабочих лопастей:
Принимаем zр = 7 шт.;
12. Уточняем угол β2р:
Находим коэффициент μ2:
;
Проверяем ; ;
В повторном расчете нет необходимости, так как .
13. Входной диаметр:
14. Средний диаметр
входных кромок рабочих
15. Окружная скорость
16. Наружный диаметр рабочего колеса и отношение диаметров:
Поскольку полученное значение не существенно отличается от принятого в начале расчета, повторного расчета делать не нужно.
17. Скорость во входном коллекторе:
18. Скорость перед рабочим колесом
19. Радиальная проекция скорости за рабочим колесом:
20. Высота рабочих лопастей:
21. Окружная проекция скорости за рабочим колесом:
22. Абсолютная скорость за рабочим колесом:
23. Оптимальная скорость за рабочим колесом:
24. Максимальное и минимальное проходное сечение спиральной камеры:
25. Закон изменения площадей в спиральной камере:
26. Принимая профили рабочих лопаток в виде дуг окружностей, находим:
27. Найдем к.п.д установки:
28. Мощность насоса:
Вывод
В результате проделанной работы мы выбрали выходной угол потока из рабочих лопастей β2 = 350, оценили угол атаки iр=100, относительный средний шаг tcp=0,5, коэффициенты потерь лопастей. Произвели расчет насоса, по полученному числу оборотов из каталога выбрали стандартный двигатель с n=175 об/мин, затем рассчитали к.п.д насоса (ηе=85%) и его мощность Nе=3,7 МВт. Построили треугольник скоростей.