50sj-35型砂漿泵的水力及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)—畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)(編輯修改稿)
2025-09-02 05:54 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 輪，水平線(xiàn)指葉輪軸心線(xiàn)，這時(shí)并不強(qiáng)求圓弧與軸心線(xiàn)一定相切），～2這一范圍內(nèi)。必要時(shí)，過(guò)渡圓弧也可以用兩相切圓弧構(gòu)成[4]。軸面液流過(guò)水?dāng)嗝嫒鐖D21所示。 檢查軸面流道過(guò)水?dāng)嗝孀兓闆r軸面投影圖畫(huà)出之后，必須檢查流道面積變化是否合理。如果流道面積無(wú)規(guī)律變化，則會(huì)產(chǎn)生局部漩渦，增大損失。檢查步驟如下：（1） 在周面投影圖流道內(nèi)作8～10個(gè)內(nèi)切圓。內(nèi)切圓個(gè)數(shù)越多，檢查精度越高，但是工作量也越大。將這些內(nèi)切圓圓心用光滑的曲線(xiàn)連接起來(lái)，便是葉輪流道中心線(xiàn)。(2) 連接相應(yīng)的圓心與前后蓋板的切點(diǎn)，如下圖中三角形AOB，將三角形中垂線(xiàn)OD分為三等分，分點(diǎn)為E和C。過(guò)E點(diǎn)且和軸面流線(xiàn)相垂直的曲線(xiàn)AEB是過(guò)水?dāng)嗝娴男纬删€(xiàn)，其長(zhǎng)度b可得。過(guò)水?dāng)嗝嫘纬删€(xiàn)的重心近似認(rèn)為和三角形AOB的重心重合（C點(diǎn)），重心半徑為[5]。 (3)假設(shè)曲線(xiàn)AEB弧長(zhǎng)為b，曲線(xiàn)AEB繞葉輪軸心線(xiàn)旋轉(zhuǎn)一周所得的軸面液流過(guò)水?dāng)嗝婷娣e可用來(lái)計(jì)算，： 序號(hào)RcbLF137023451488566121012671681010556 FL曲線(xiàn)列表各過(guò)流斷面的面積F計(jì)算出后，可用縱坐標(biāo)表示過(guò)流斷面面積F，用橫坐標(biāo)表示流道中線(xiàn)長(zhǎng)度L，做出F值隨L變化的FL曲線(xiàn)，以觀察F沿流道的變化情況。： FL曲線(xiàn)依次量出各計(jì)算點(diǎn)過(guò)水?dāng)嗝嫘纬删€(xiàn)與流道中線(xiàn)交點(diǎn)到葉輪進(jìn)口中點(diǎn)的曲線(xiàn)距離。并分別按上述方法計(jì)算出面積。 作中間流線(xiàn)圖 一元理論假設(shè)流動(dòng)是對(duì)稱(chēng)的，即每個(gè)軸面上的流動(dòng)是相同的。在同一過(guò)流斷面上軸面速度相等，做流線(xiàn)就是將每一個(gè)過(guò)流斷面分成幾個(gè)面積相等的單元面積。反映在軸面投影圖上就是這些流線(xiàn)將過(guò)流斷面形成線(xiàn)分成若干小段，而每段長(zhǎng)度和其形心道葉輪軸心線(xiàn)距離與2的乘積相等。三條流線(xiàn)將過(guò)流斷面形成線(xiàn)分成兩部分，而，形心到軸心線(xiàn)距離分別為。得：= 或 =。作中間流線(xiàn)時(shí)可以隨手勾畫(huà)出流線(xiàn)的形狀，然后進(jìn)行驗(yàn)算。在同一過(guò)流斷面上分成的每一單元過(guò)流斷面面積都相等。否則，重新修改流線(xiàn)形狀，直到面積相等為止。當(dāng)過(guò)流斷面形成線(xiàn)被分成幾部分后，這些小段曲線(xiàn)與直線(xiàn)相近，因此在本次設(shè)計(jì)中，我近似的把每個(gè)小圓的直徑當(dāng)作這些小段圓弧的值，每個(gè)小圓的圓心當(dāng)作對(duì)應(yīng)圓弧斷的形心。在作中間流線(xiàn)過(guò)程中，要想在同一過(guò)流斷面上分成幾個(gè)絕對(duì)相等的面積是可能的，但是這樣工作量太大，因此在作中間流線(xiàn)過(guò)程中，允許在同一過(guò)流斷面上分成若干個(gè)有一定誤差的斷面。一般允許誤差不得超過(guò)在同一過(guò)流斷面上各小段面積的平均值的3%[6]。r1r2Rc1Rc2F1F2誤差％％％1835％％16691717％18711840％％1681680％軸面流線(xiàn)是軸面和流面的交線(xiàn)，也就是葉片和流面交線(xiàn)的面投影；一條軸面流線(xiàn)繞軸旋轉(zhuǎn)一周形成的回轉(zhuǎn)面是一個(gè)流面。因而，要分流面就是將每一過(guò)流斷面分成幾個(gè)面積相等的單元面積，反映在軸面投影圖上就是將過(guò)流斷面分成若干小段。按每個(gè)圓環(huán)面積相等確定分點(diǎn)。(1) 葉片進(jìn)口邊的確定在畫(huà)出葉輪軸面投影圖之后，應(yīng)在圖中畫(huà)出葉片進(jìn)口邊，進(jìn)口邊的位置對(duì)葉輪的汽蝕性能關(guān)系密切，葉片進(jìn)口邊的形狀也對(duì)汽蝕初生有直接的影響。適當(dāng)向葉片入口延伸，有利于提高葉輪抗汽蝕性能。進(jìn)口邊各點(diǎn)葉片安放角相差不大，實(shí)際葉片進(jìn)口邊都置于同一軸面內(nèi)。在葉片軸面投影圖上繪制葉片進(jìn)口邊時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意：進(jìn)口邊與前后蓋板輪轂線(xiàn)的夾角不要太小，A、B兩點(diǎn)的高度差不要太大，且過(guò)A、B兩點(diǎn)的直線(xiàn)與軸心線(xiàn)夾角一般在20～40內(nèi)。(2) 進(jìn)口安放角的確定葉片進(jìn)口角，通常取之大于液流角，即，其正沖角。沖角的范圍通常為。采用正沖角可以提高抗汽蝕性能，并且對(duì)效率影響不大，對(duì)于扭曲葉片可沿葉片進(jìn)口邊各流線(xiàn)加同一沖角；也可以在前蓋板流線(xiàn)處使用最大沖角，因?yàn)檫@里是汽蝕敏感區(qū)，沖角從前蓋板到后蓋板遞減[6]。其原因可做如下解釋?zhuān)?①用正沖角，能增大葉片進(jìn)口角，減少葉片的彎曲，從而增大葉片進(jìn)口過(guò)流面積，減小葉片的排擠。最終減小葉片進(jìn)口的和。 ②用正沖角，在設(shè)計(jì)流量下，液體在葉片進(jìn)口背面產(chǎn)生脫流。 ③用正沖角,能改善在大流量的工作條件。若經(jīng)常在大流量下運(yùn)轉(zhuǎn)，應(yīng)選較大的沖角。葉片進(jìn)口邊有時(shí)和過(guò)水?dāng)嗝嫘纬删€(xiàn)重合，有時(shí)不重合。進(jìn)口邊與三條流線(xiàn)的交點(diǎn)a、b、c三點(diǎn)的過(guò)水?dāng)嗝娌煌琜6]。出口圓周速度： 出口軸面排擠系數(shù)： 出口軸面速度： 出口圓周分速度： 無(wú)窮葉片出口圓周分速度：葉片進(jìn)口圓周速度： 葉片進(jìn)口邊在平面上的投影最好在同一個(gè)軸面上，但也可以不在同一個(gè)軸面投影圖上。在葉輪的軸面投影圖上作葉片的進(jìn)口邊，應(yīng)盡量讓葉片進(jìn)口邊的幾條流線(xiàn)盡量相等。并且進(jìn)口邊和流線(xiàn)夾角最好呈直角。葉片進(jìn)口邊軸面投影的形狀，從鑄造方便的角度出發(fā)，最好為一直線(xiàn)或是有一定曲率的圓弧。葉片進(jìn)口邊向吸入口方向適當(dāng)延伸，以提高葉輪的抗汽蝕性能，并能使泵性能曲線(xiàn)上出現(xiàn)駝峰的可能性減小，并要求所做的進(jìn)口邊應(yīng)使前后蓋板的長(zhǎng)度不能相差太大，否則容易產(chǎn)生二次回流[5]。作圖時(shí)應(yīng)考慮以上的綜合因素，并參照比轉(zhuǎn)數(shù)相近的模型，作出出口邊。由已做出的圖量得R1b=。(1).作葉片進(jìn)口邊并計(jì)算葉片進(jìn)口速度(2).計(jì)算進(jìn)口角量得,首先假定 與假定相差太大，需要繼續(xù)估算；第二次假定,則用相同的計(jì)算方法可計(jì)算：與假定相差太大，需要繼續(xù)估算；第三次假定，則用相同的計(jì)算方法可計(jì)算： 與假定相差較大，需要繼續(xù)估算；第四次假定，則用相同的計(jì)算方法可計(jì)算： 此次假設(shè)與計(jì)算結(jié)果相近，故取圓柱形葉片在低比轉(zhuǎn)速葉輪上有廣泛應(yīng)用。在平面圖上繪制葉片時(shí)，目前使用的一般方法任然采用幾段圓弧光滑連接，以形成葉片骨線(xiàn)。用這種方法畫(huà)成的葉片骨線(xiàn)僅能再葉片進(jìn)出口處保證葉片安放角為計(jì)算值，其余部分安放角的變化規(guī)律責(zé)難以控制，有時(shí)可能出現(xiàn)中間某幾處的安放角反而比出口處更大的情況。使葉片安放角從進(jìn)口到出口盡可能均勻的變化，是葉片設(shè)計(jì)努力追求的一個(gè)目標(biāo)。[7]而圓柱形葉片骨線(xiàn)繪形可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的。 圓柱形葉片骨線(xiàn)繪形的主要設(shè)計(jì)參數(shù)包括以下幾個(gè)：。其中R1=37mm、R2=168mm、=4=由前面計(jì)算可知： 、 插入其他值有：則有： S1=21mm θ=14 S2= θ=27
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