2.2. Расчет входа в рабочее колесо

Для упорядочения использования в расчете индексов и обозначений размеров вычерчивается расчетная схема рабочего колеса (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Расчетная схема рабочего колеса

На входном диаметре D_i скорости имеют два индекса - "О" и "1" - до и после входа в рабочий канал, а на вы­ходном диаметре D₂ - индексы "2" и "3" - перед выходом из канала и после выхода.

Сложный расчет вала насоса в учебном расчете заменен определением посадочного диаметра рабочего колеса d_в.

Все рабочие колеса многоколесных насосов крепятся на одном валу, поэтому мощность насоса рассчитывается по значениям Q и Н для всего насоса:

N = кВт, (2.7)

где -кпд насоса, принимаемый для предварительного расчета в пределах 0,8...0,6;

γ - удельный вес перекачиваемой жидкости, кН/м³;

Q - задается по условию задания, м³/с;

Н - определяются в первой части расчета, м вод. ст.

Посадочный диаметр рабочего колеса d_в:

d_в = 365 мм, (2.8)

где [₁] - допустимое условное напряжение на кручение, принимаемое для обычных сталей в пределах [₁]_к = 12…20, H/мм²;

n - частота вращения приводного двигателя, об/мин;

N - мощность насоса, кВт.

Остальные размеры вала назначают по конструктивным cоображениям, а диаметр втулки ступицы d_вт для одно- и многоколесных насосов рассчитывается соответственно по формулам

d_вт = (1,2…1,4) d_в

или

d_вт = (1,05 … 1,2) d_в. (2.9)

Объемный кпд колеса считают равным объемному кпд насоса:

_о = (2.10)

Теоретическая подача рабочего колеса:

Q_т = м³/с. (2.11)

Входной диаметр рабочего колеса D_о рассчитывают по средней скорости входа жидкости в рабочее колесо с_о.

Для одноколесных насосов с прямым подводом принимают с_о = с_вс, для многоколесных ориентировочно

с_о = (0,06 … 0,08) м/с. (2.12)

тогда

D_о = м, (2.13)

здесь d_вт - диаметр втулки ступицы, м;

n - частота вращения приводного двигателя, об/мин;

Q - задается по условию задания, м³/с.

Для цилиндрических лопаток входная кромка обычно параллельна оси насоса и средний диаметр входных кромок лопаток м. б. D₁ > D_о .

При кавитационном коэффициенте быстроходности С > 1000, для улучшения кавитационных качеств насоса, входные кромки выносят в область поворота потока, т.е. D₁ < Do, кромки располагают под углом  = = 15…30° к оси насоса.

По статистическим данным:

D₁ = (1 – А) D_о + Аd_вт, (2.14)

где А - коэффициент, принимаемый по величине n_sк.

nsк	40 - 80	80 - 150	150 - 300
А	0-0,15	0,15 - 0,25	0,25-0,40