潛水軸流泵設(shè)計說明書

1、資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除QZ型潛水軸流泵設(shè)計說明書設(shè)計參數(shù)：流量Q=130m7h揚(yáng)程H=3。7m轉(zhuǎn)速n=2900r/min概述-2-/23本設(shè)“系ooOOOOO軸流泵是一種高比轉(zhuǎn)數(shù)的水泵，一般比轉(zhuǎn)數(shù)，七5001000.當(dāng)巴資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除-2-/23大于500時，泵一般設(shè)計成軸流式。軸流泵屬于低揚(yáng)程、大流量泵，一般性能范圍為:揚(yáng)程12m；流量0.30。65m7so軸流泵結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，主要用于揚(yáng)程低，流量大的場合。中、小型軸流泵的結(jié)構(gòu)油吸入喇叭口、葉輪、導(dǎo)流器、彎管等組成，葉輪一般采用不可調(diào)式，這種結(jié)構(gòu)葉輪非常簡單。小型

2、軸流泵的驅(qū)動電機(jī)可與泵連在一起，使用和安裝均非常方便，缺點(diǎn)是效率曲線的高效區(qū)比較窄,泵比轉(zhuǎn)數(shù)越高，高效區(qū)越窄。對于大型軸流泵,可將葉輪設(shè)計成可調(diào)式的，以增加水泵的高效區(qū)。在本設(shè)計中,設(shè)計參數(shù):流量Q=130n?/h,揚(yáng)程H=3。7m,配套功率P配=2。2KW,屬于小型泵，葉輪采用不可調(diào)式。比轉(zhuǎn)數(shù)3.65nyQ代入?yún)?shù)計算得% =754,故泵的結(jié)構(gòu)為軸流式。作為潛水泵，需要在水下工作，為了安裝和檢修的方便，把泵和電機(jī)設(shè)計成一體，用一根軸連接。汽蝕方面，泵在水下工作，一般不會發(fā)生汽蝕，可以不作要求。2.葉輪的設(shè)計(1)軸流泵的輪轂比以/。輪轂用來固定葉片，在結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度上應(yīng)保證安裝葉片要求。減小輪轂

3、比dD,可減少水力摩擦，增加過流面積，有利于抗汽蝕性能的改善.但過分的減少輪轂比，會增加葉片的扭曲，偏離設(shè)計工況時，會造成流動紊亂，在葉片進(jìn)出口形成二次回流，使效率下降，高效范圍變窄。軸流泵的輪轂比4/0根據(jù)比轉(zhuǎn)數(shù)確定：*500550600800dJD0.60.550o50.4根據(jù)設(shè)計參數(shù)計算出的.=754,試取4/0=0。45。(2)軸流泵的葉片數(shù)Z軸流泵的葉片數(shù)Z可以根據(jù)比轉(zhuǎn)數(shù)明來選定，一般Z=36,比轉(zhuǎn)數(shù)高，葉片負(fù)荷輕，葉片數(shù)可少一些.比轉(zhuǎn)數(shù)%=500600.葉片數(shù)取65：比轉(zhuǎn)數(shù)%=700900.葉片數(shù)取4個。據(jù)此，本設(shè)計中取葉片數(shù)Z=4。(3)葉松外役D資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)

4、之處，請聯(lián)系改正或者刪除葉輪的當(dāng)量直徑。的大小決定葉輪前軸而速度40的大小，在轉(zhuǎn)速一定情況下，匕。的大小與葉片前來流速度（相對速度）與圓周之間夾角川。大小有關(guān)。為影響著葉片中翼型的安放角瓦，而后.太小葉片排擠系數(shù)就小，因此需要控制為角。為控制為角在一定范圍，魯特捏夫建議按葉輪進(jìn)口出軸面速度乙。計算當(dāng)量直徑。,他建議取軸而速度匕0為：匕“0=（0.060.08）頻7計算出軸面速度后可以計算當(dāng)量直徑:皿叫代入數(shù)據(jù)得：I130=°07x29002=4o7nVsoV3600D（）=14x0.036V 3.14x4.7=0.99m-2-/23因此，葉輪外徑D=D=11Omni一（乙/。）2輪毅

5、直徑，=x£)=0o45x0.11=50mmD（4）佶案致率參照同類型潛水軸流泵，并根據(jù)設(shè)計要求，估選效率77=0.75,將該效率分配下去，得:容積效率7=0.98機(jī)械效率=。,95葉輪軸面投影及軸面流線資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除水力效率q=0.81此效率只是初步估計，僅用于設(shè)計過程中的計算。(5)確定奸寡戰(zhàn)而本設(shè)計中取5個截而，內(nèi)外截而分別與輪緣和輪轂留有一定距離，見圖一。以方便用樣板檢查.所取各截面見下表：截面IIIIIIIVV直徑(mm)54678093106所取截而見右圖。(6)確發(fā)柚而速發(fā)乙和速發(fā)球類的令布規(guī)存軸而速度匕=2,代入?yún)?shù)計算，得衿

6、Y)匕“=變至=4.77"s速度環(huán)量心=三叱，代入數(shù)值，得-(0.112-0.052)則人4- n而小則繞翼型環(huán)量:加工=0.927/$假設(shè)1x0.8160r=4=0.232/s本設(shè)計為小型泵，為提高效率可以選用非等環(huán)量分布設(shè)計，但可Z能會出現(xiàn)各參數(shù)相差較大的情況，無法獲得滿意的結(jié)果,事實(shí)證明，采用等環(huán)量和等軸面速度設(shè)計，各截而計算參數(shù)與非等環(huán)量情況相差不大，且結(jié)果也能令人滿意，方法簡單。故本設(shè)計中采用等環(huán)量和等軸而速度設(shè)計。(7)速發(fā)三角形的計靠葉片進(jìn)出口速度三角形如右圖所示。假設(shè)匕“=0,速度三角形各分量計算如下:速度三角形7tDnu=60ru，=，就卬8=)一+(一(匕,|十乙

7、2)/2)2Ac=arcfg-u下而是各截面的速度三角形的計算:截而I叫？3.14x0.054x2900八，6060V )=”一93.14x0.0540927= 5.47人U=-=8.20/H/5-11-/23%=正+(_(%+乙2)/2尸=4.772+(8.2浮了=7.25m/su477&=arctg=arctg-=41.12。截而II_"討+8.2-22f/=3.14x0.067x2900=10J7/n/56060u =皿 3.14x0.0670927=4 "s=r441%c=J匕7+(“_(%”+匕,2)/2)-=,4.77-+(8.2-)-=9.28w/s4

8、77=arctg-=30.92°8.2上2截而HI6060冠人“3.14x0.08x2900,m=12.14?/s冠入3.14x0.080.927今一z=3.12m/s%=J+(-(%+%"2)2=4.772+(8.2-3.72/I；4774=arcig=arctg-=24.89°一"+'包8.2-截面IVm=3.14x0.093x2900=14J1w/56060疝43.14x0.093空=3/s=J片+(一(匕-+匕2)/2)24.772+(8.2-3.17)2=13.4m/s/rDctiu =60600.9277d)s 3.14x0.11=2

9、.79m/ s%+(一(匕“ +匕2)/2尸= 4772+(8.2 2.79)2=15.45/5=，dg4?0=20.85。8.2-2截面V3.14x0.11x2900，=16.09m/sBe = arcig477=arag-8.2-(8)葉柵冏疆，叫3.14x54截而【f=42.4/7/7?/Z4截而11，=3.14x674=52.6mm玨gTT,用工3.14x80截而IHt=-=62.8Z4玨就43.14x93rc截面If=73Z4對W血3.14x110裁而V/=-=S3.2mmZ4以上為葉輪設(shè)計的前期計算，無論采用升力法還是圓弧法設(shè)計該泵，均需進(jìn)行以上部分的計算,以下分別用升力法和圓弧法

10、對葉輪進(jìn)行設(shè)計，升力法設(shè)計葉輪升力法設(shè)計軸流泵計算表序號計算公式單位計算截面InmIVV1DmOo0540o0670.080.0930.1062u=加7/60m./s8o27.2510.1712.1414.113r,000004出一矽hm2/s0.9270.9270o9270c9270.9275V=40心-力）m/s4.774o774.774.774。776匕2=/（或）m./s5.474.413c723.172.797叫=氏+（-（監(jiān)+%）/2）2m/s7o259.2811.3113.415.458V“22041。1230o9224.8920o8517o989”冠zmm42。452.662.

11、87383a210z44444116/（選?。?o120.10250o0850c06750a0512翼型49049049049049013A（假定）a1111114/，L10.9750c850c72500615的1.1570.7110.37230o29690.412161c340.92350.6340c45240.58117_5.62夜C3548548548548548181mm46o651.353.452。949a919s=5/r)mm5。595.234o453.282.5206（取定）5.65o24.53c32o521邳4.185o637.107O294.30222=arctg(0,012

12、+0.063/1)oL11.040.980c90.8623bao5o643.84lo0440c1052.3524o46.7634o7625.9321.520.33根據(jù)上表中的計算結(jié)果，對葉片進(jìn)行繪型.根據(jù)490翼型的結(jié)構(gòu)，按比例計算翼型的尺寸，列入表格，即得翼型的繪型表。繪型表見下一頁。繪型表中參數(shù)的意義見下圖：繪型表中各參數(shù)意義資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除繪型計算表計算截面490翼型IIIIIIIVV1(mm)46.551。553.153.050o06nux(mm)5.65o24.53c32.56nux/l(%)12.010.18a46o65.0序號x/1(%)y

13、oyuyo-yuXyeyiXycyiXyeyiX%y«Xyeyi10.002200,001。273lo2730.001.1821.182Oo001.023lo0230.000c7500o7500。000.5680。56S21c253.60。852.750.582.2910。541Oo612o1270o5020o671.8410.4350o661.3500.3190.631.0230。24132.504o60.54.11。162.9270o318lo292o7180.2952。3520o2561.331.7250。188lo251.3070.14245a005。950.155o82.3

14、33。7860.0952o583o5160o0892.673.0430.0772.652.2310。0562.501.6900o04357a507073。494.4550o0003.861.1360o0004。013o5800.0003.982.6250。0003。751.9890o000610.007.707.74.654.9000。0005»154o5500o0005.343。9380.0005.302。8880.0005.002.1880.000715o008.650.28c456.985。5050。1277.735o1110o1188o014。4230.1027。95So24

15、40.0757。502。4570o057820.009.20o48。89,305。8550。25510,305o4360.23610.684.7050.20510o60So4500。15010.002.6140o114930o009.60.958.6513.956.1090.60515。455.6730.56116.024.9090.18615a90So6000.35615。002。7270o2701010-009。050o88c2518.605.7590。50920.605.3480.47321.364o6280.40921.203.3910o30020。002.5710o2271150.0

16、08.550o87c7523。255。4410。50925。755»0520.47326o704O3720.40926.50So2060.30025。002.4290.2271260.007.450.66c8527。904.7410.38230.904»4020o35532o0!3。8100.30731o802.7910.22530.002.1160.1701370.006。050o45.6532.553。8500.25536.053»5750o23637o383o0940o20537o102。2690.15035.00lo7190o1141480o004.40.

17、154c2537。202.8000o09541o202»6000.08942o722o2500.07742.40lo6500.05640。001.2500.0431590.002o502o541c851.5910o00046。35lo4770.00018.06lo2780.00047.700.9380.00045c000o7100.0001695.001.450.05In444.180。9230.03248.930o8570.03050o730.7410.02650.350o5440.01947.500o4120o01417100。00.150。15046。500。0950。0955

18、1。500o0890.08953o400.0770.07753a000o0560.05650。000.0430o043資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除圓弧法設(shè)計各參數(shù)的計算結(jié)果列在表中，具體見下表:圓弧法設(shè)沖軸流泵計算表序號常量單位截面IIIIIIIVV1rm0.0270o03350.040.0465Oo0532/（取值）10.9250o850o7750o736110ol429Oo1060.0830.06320.0484%（取值）0o80o80o80o80o85,2m/1ztm0o0420o049Oo0530.0530.0586d=-lImm65。24.43o62.87

19、T.=tn11.0811.1765lo2903lo42868-53mm43o4672o9332o41.8679rk=60gH/nm2/s0.9270o9270o9270.9270o92710m2/s0.2320.2320o2320.2320o23211w=77/30m/s8o2lOo1712o1414o1116.0912匕=匚/2mm/s5.474.413o723.172.7913叱=-/2m/s5o4657.96510.2812.52514o69514L=L237Q/(Z)2dj)m/s4.774o774.774.774o7715180r一316o5271o3250o8233.2229o2第

20、一次逼近計算：第一次逼近計算主要是為了求得Ae,如果。工1。，則說明計算結(jié)果理想，不用修正。事實(shí)上，本次計算結(jié)果除了截面I,均很好的符合了要求，不需要進(jìn)行修正。序號計算公式單位截面IIIIIIIVV16tan/7x=匕“/嗎，0o8730o5990o4640.3810.32517區(qū)o41.1230o9224.892008517.9818sin兄0.65760.51380o42090o35600.30871932m70.14350.12830o11600.09240.072720_12z/.=1-；3x-；sin怎32加/0。85650.87170o88900o90760.927321m/s5.

21、5695.4725.3665.2605.14422cVm，ktan4匕l(fā)o0190.6870o5220a4200o35023PJ45.5434。4927。5622。7619.2924cos/V0c7000a8240o8870o9220o944251V一叫IVfcosQbm/s7.8079.66611.5913.5815.57265.7317/卬840.5428o0721.617.1714.7227L（T°，/V）1.461.641.821086lo8928”(26)/=(27)O27o7617.12llo879.237o7929肛）,凡O2.800.980o720o540.4830O

22、48o3435o4728o2823.3019.77下而是翼型竹線的幾何參數(shù)及水力效率的計算:序號計算項(xiàng)目單位截而IIIHIIVV31R=2sin7mm49.792,2143197o3237o432h=/(l-cos/)/2sin/mm4。73o32.52.11.833=2r/Wjla4150.97970o75540.59940o5138342=0.63CVJ0.89110o61720o47590c37760o323735A/?。"；2gm5O255.135.285.135o81365.62夜C3A/戶89190788886982637h/l0.1120.0670o0470o0370c

23、03138tanA=0.012+0.02+0.08/0c02380.01950o01740o01620.0154392o1-361.120o9980o9290.88540.w*sin2/L=1-“sin(4+2)0.9670.9650o9620o9580c954-13-/23幾何參數(shù)的意義x/1 (mm)5/6 max (%)0. 000.01.2524.22.5033.45. 0046.410. 0063. 120. 0086.430. 0093.640. 0098.850. 0098.060. 0089.570. 0076.080. 0056.890. 0031.695. 0017.210

24、0. 001.0葉片繪型根據(jù)上表的計算結(jié)果，可以得到翼型的竹線。對翼型進(jìn)行加厚,在本設(shè)計中，取最大厚度在0.45/處，并取較小的頭部圓角，以獲得良好的汽蝕性能和能量性能。加厚規(guī)律見右表.繪型表見下頁，表中各幾何參數(shù)的意義見下圖。資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除圓弧法葉片繪型表計算截面IIIIIIIVV1(mm)42o049.053o057o058.0Smax(mm)6。05.24.43.62。8序號x/1(mm)6/8max(%)P=49c7P=92.2P=143P=197.3P=237o6X6X6X6X6X610。000.00o000o0000.000o0000o00

25、0c0000o000c0000o000.00021。2524.20。53lo4520.61lo2580。661c0650.710c8710。730c67832.5033a41。052.004lo23lo7371。33la470lo431.2021.450.93545。0046.42.102o7842。452.4132。652。0422。851.6702。901c299610.0063.14o203.7864。903o2815.302o7765.702c2725.801.767720o0086.48o405.1849.804.49310o603c802llo403.110Ua602.419830

26、o0093o612.605.61614.704o86715o904.11817.103c37017.402c621940.0098.816o805.92819a605.13821o204c34722o803c55723。202.7661050.0098a021o005o88024o505o09626-501.31228a503.52829.002c7441160.0089.525o205a37029a404o65431。803c93834o203.22234o802c5061270.0076o029.404a56034.303.95237.103.34439.902.73640.602c128

27、1380o0056a833.603.40839O202.95442.402.49945o602.04546o101.5901490o0031a637.801.89644o10la64347.701.39051.301c13852.200.8851595.0017o239o901.03246.550o89450o350c75754o150.61955o100.48216100a00lo042.000o06049.000a05253o000.04457.000c03658o000.028資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)之處，請聯(lián)系改正或者刪除（9）葉片法型畫翼型展開圖根據(jù)葉片繪型表的數(shù)據(jù)，將翼型加

28、厚，得到各截面的翼型圖。確定葉片旋轉(zhuǎn)軸線位置取距離翼弦進(jìn)口0.4/處的骨線上的點(diǎn)作為旋轉(zhuǎn)中心水平線。必要時可以適當(dāng)偏離行線.作葉片軸而投影圖做各翼型的水平中心線，將翼型進(jìn)出口端點(diǎn)到中心水平線的縱坐標(biāo)方向距離，移到軸面圖中心線的兩側(cè)，光滑連接各點(diǎn)得到葉片軸而投影的進(jìn)出口邊,進(jìn)出口邊應(yīng)該為光滑的曲線。作軸而投影和木模截線在軸而投影圖中，作一組垂直軸線的木模截而，按各截線間的距離畫到各翼型展開圖中。同時在各翼型中畫出一組豎線,豎線間水平距離等于對應(yīng)半徑截面10°中心角的弧長（三石）夕。將各翼型圖中水平線1,2,3與翼型工作面及背面交點(diǎn)，按所在角度位置用插入點(diǎn)法插入到平面圖中相應(yīng)的角度位置，

29、分別光滑地連接，得到工作而的木模截線（實(shí)線）和背而木模截線（虛線工設(shè)計中要求木模截線光滑有規(guī)律變化。詳細(xì)見葉片木模圖，在此不贅述。導(dǎo)葉的設(shè)計軸流泵的導(dǎo)葉作用是消除液體環(huán)量，轉(zhuǎn)換速度能為壓力能。本設(shè)計中，采用流線法設(shè)計導(dǎo)葉。為了減少水泵的整體長度，本設(shè)計采用將導(dǎo)葉與擴(kuò)散管合為一體的方案，在此我們稱之為導(dǎo)流殼，詳見零件圖的導(dǎo)流殼部分。為減少損失，導(dǎo)流殼的擴(kuò)散角為610。，本設(shè)計因水泵尺寸小，僅取為2。,導(dǎo)葉進(jìn)口邊應(yīng)該與葉輪出口邊平行，本設(shè)計盡量以此為原則，略微有些偏離。導(dǎo)葉和葉輪間距離取68加。葉片數(shù)取5個。流線法設(shè)計導(dǎo)葉的步驟為：繪制導(dǎo)葉的軸而投影圖； 分流線導(dǎo)葉有錐度，流而為錐而.根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，以

30、圓柱而代替，誤差不大.為簡便起見，本設(shè)計即以圓柱而代替錐而： 計算各流面葉片進(jìn)出口安放角和由進(jìn)口速度三角形，爾%='匕,3%3式中，一一導(dǎo)葉進(jìn)口軸而速度，匕3=-（3-夕3一葉片進(jìn)口排擠系數(shù)，彳=1一部DyTt式中，D.計算流面的進(jìn)口直徑；33-導(dǎo)葉進(jìn)口圓周方向厚度，S“3=一sin%式中，53計算流而導(dǎo)葉進(jìn)口的流而厚度；導(dǎo)葉進(jìn)口安放角：匕,3一一導(dǎo)葉進(jìn)口處圓周分速度，按乙=匕計算。本設(shè)計，先選定外，然后確定出巴。根據(jù)確定出的求出，然后與選定值比較，進(jìn)行校核。葉片出口角明一般取8。90。，本設(shè)計中取出=90°。確定葉柵稠密度/本設(shè)計參考類似設(shè)計取定葉柵稠密度。根據(jù)對流道擴(kuò)散角

31、的校核，滿足擴(kuò)散角為610。的要求。流道擴(kuò)散角的校核公式：£t-tsina3比.齡廿地4tg-=£流道擴(kuò)散角°221導(dǎo)葉高度導(dǎo)葉高度e=Isin°：%。2本設(shè)計取先確定e,定出/，再校核擴(kuò)散角。導(dǎo)葉高度e=(0.30.4)。=3344mm，取e=40mm。校核滿足擴(kuò)散角要求。確定導(dǎo)葉計線半徑導(dǎo)葉骨線半徑R=COS%COS%翼型加厚本設(shè)計取翼型0.4/除厚6,以翼型計線上的點(diǎn)為圓心畫圓；翼型頭部以0.53為半徑畫圓°最后以相切圓弧連接得到翼型。不同截而5的取值：截面IIIIIINV6/(mm)4«03。53.02o52o0導(dǎo)葉繪型導(dǎo)葉繪

32、型包括畫軸面圖，翼型展開圖和平而展開圖。繪圖過程再本說明書中從略，詳見導(dǎo)葉木模圖。和葉輪設(shè)計部分一樣，各參數(shù)的計算也已經(jīng)列在表中，見下一頁的表格，各參數(shù)的意義見下圖。導(dǎo)葉幾何參數(shù)的意義導(dǎo)葉設(shè)計計算一覽表序號計算公式單位截面八八，3041rID0.02700.03350.04000o04650o0532vrgH,vn="-2加14、一m/s5o474o413.723.172o793%（假定）0.850。870.89Oo910o934y*tan%'='乙2八1.0261.2411.442lo6541.8385%o45。7351.1855.2358.8061o466取。3o

33、46o749o453o656o859.47$3（選?。﹎m444448S一七心sin%mm5o505.274o974.784o659Zd（選?。?55510G=嗎jmm33o942.150o258o466o611h0o8370.875Oo901Oo9180.93012%（取值）909090909013/=sin(45°+<z3/2)mm4342.642o141o741.514R=£/sin(45。-*mm58.361o467.87378.6至此，導(dǎo)葉設(shè)計完畢，以上為水力設(shè)計部分，下面轉(zhuǎn)入水泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計。4.軸流泵的結(jié)構(gòu)設(shè)計(1)視述本設(shè)計為小型潛水軸流泵，電機(jī)為濕式的，且采用通用軸，這樣再工藝、裝配上都非常簡便°泵為上泵式，