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1、摘 要本次设计应用了离心泵的理论、采用先进的科学方法设计计算，根据设计任务的要求，通过对离心泵的分析，重点进行锅炉给水泵的水力设计计算。在锅炉给水泵的设计中，确定锅炉给水泵的结构，采用单级单吸，泵体双层结构。对泵体的各部分所用的材料进行择优选择。泵参数的确定是这次设计的重点。通过泵的进出口的尺寸确定泵的各方面效率，从而反映它的性能是否合乎标准。对泵的水力设计包括：叶轮、导叶、平横盘和涡室等的设计计算。讨论液体在泵中的流动一般采用3个方程：连续方程、欧拉方程和伯努利方程。对于难用文字描述的图形，采用专业的绘图软件绘图，使构件的结构更加直观。为了本次设计的可靠性，在对锅炉给水泵的水力设计之后，还要
2、对泵的部分零件进行强度计算和强度校核。包括：轴、键、联轴器、叶轮和平衡盘等的强度计算。关键词：锅炉给水泵；水力计算；强度计算。AbstractThis design is applied to the theories of the centrifugal pump, and adopts the advanced scientific method, According to the request of the design mission, through the analysis of the centrifugal pump working principle, it concent
3、rates more on the design calculation of the water conservancy of manifoldboiler water supply pump.The design of the boiler water supply pump adopts the structure of the threeclass lists to absorb with a bilayer in body and the materials which are used for each part of the pump body are supposed to b
4、e the best.The major point for this design is to fix the pump parameter. The size of the entrance and exit of the pump is considered to identify the efficiency in all the aspects of the pump , thus reflect whether its function conforms to the standard or not. The following is about the design for th
5、e water conservancy of the pump including the disk and the room .etc. Generally speaking, we always adopt three equations for the discussion about the flowing of the liquid in the pump.They are the Continuous Equation, the Eurolla Eqution and the Banuly Equation . For the complicated calculation pro
6、cedure, I adopt the C language to organize the procedure. As to the graphs which are hard to describe clearly with the written language, I adopt the professional drawing software to draw the pictures to make the structure of the components more ocular.For the sake of the reliability of this design,
7、after designing the boiler water conservancy of the water supply pump, I also calculate the strength and check the intensity of some parts of the pump including the strength calculation of the axle, the key, the joint machine, the blade and the balance disk etc.Key words：the boiler water supply pump
8、；the water conservancy calculation；the strength calculation.第1章 绪论泵是把原动机的机械能转换成液体能量的机器。泵用来增加液体的位能、压能、动能。原动机通过泵轴带动叶轮旋转，对液体做功，使其能量增加，从而使需要能量的液体，由吸水池经泵的过流部件输送到要求的高处或要求压力的地方。离心泵作为一种通用机械，已经在国民经济的各个部门得到广泛应用。在人们的日常生活中，如城市生活用水的供输；冬季采暖系统的热水循环；卫生设备的热水供应；小型工业锅炉的给水；乃至蒸发量几百斤的小型锅炉的给水等，样样离不开离心泵。在农业生产中，大口井的提水，农田的灌溉
9、和排涝。从江河湖泊取水的水泵站等大多使用离心泵作为动力设备。在石油化工部门，大量使用各种类型的离心泵输送酸、碱、盐溶液，原油、石油液态制成品，及其他液体化工原料。在一个中型化工厂中，就有几十台离心泵在工作，而长距离的输油管路也有十几台甚至几十台离心泵日以继夜地不停地运转。冶金系统的钢铁厂用离心泵做冷却水泵，矿山的坑道用多级离心泵排除积水。此外，如水利采煤系统的供水，造纸厂地纸浆输送，城市污水站的污水输送，以及机械制造厂地供水等，也都离不开离心泵。在电力生产中，火力发电厂都使用大量的离心泵作为动力设备。总之，离心泵的使用面广，数量大，对人类的生活和国民经济起着越来越重要的作用。因此，研究离心泵的
10、结构和其他理论，直接关系到整个国民经济的社会效益和经济效益。根据泵轴方向、壳体结构、叶轮级数、吸入方式等，把离心泵分成若干类。按叶轮级数分类：叶轮是离心泵最重要的部件，它起着能量的传递作用。但由于结构、材料加工工艺等条件的限制，每一个叶轮能提供供给液体的能量是有限的。换言之，每个叶轮所产生的扬程不可能任意增大，即使提高叶轮转速，增大叶轮直径也不能完全满足工程要求。如我国第一台300MW汽轮发电机组锅炉给水泵的压力为23830KPa，这样高的扬程，一级叶轮是较难达到的，因此就出现了多个叶轮串联，使液体的能量通过每一个叶轮时逐级增加，最后达到要求的数值，这就是多级离心泵。（1） 单级离心泵单级离心
11、泵只有一个叶轮，由于只有一个叶轮，其扬程不可能太高，在通常的转速下，最大扬程约达100纸150水柱。如提高泵的转数和叶轮的外径，则一个叶轮虽能产生较大的扬程，亦不能完全满足要求。（2） 多级离心泵多级离心泵的特点是在同一根轴上装有两个以上的叶轮，并具有前后相联系的泵壳。一般多级离心泵的级数，少则两级，多则可达十几级。由于多级离心泵工作时，液体依次通过一系列叶轮，并且每流过一级叶轮液体的能量就增加一次，故多级离心泵的扬程可高达20003000m的水柱,甚至可以超过3500m水柱。火力发电厂中的锅炉给水泵，大多数采用多级离心泵。本次设计由于题目要求的扬程较小，采用的离心泵为单级单吸离心泵。本次设计
12、的特点是在于一定要满足使用要求还要考虑经济可行性。第2章 国内外离心泵理论与设计方法研究概况2.1 理论及内部流动计算回顾与现状著名数学家列奥那得欧拉（Lconardo Euler,17071783）是第一位试图从理论上阐明叶片式水力机械（水轮机和叶片泵）中流动机理的学者。他在一些假设条件下推得了著名的叶片泵欧拉方程。 （21）该方程建立了泵的理论扬程与叶轮前后流体运动参数之间的定量系，250年来，一直是叶片泵设计的理论基础。因此，欧拉方程也称为叶片泵的基本方程。虽然叶片式泵中的真实流动都是三维空间中的流动，但为了简化，早期的研究把流体在叶轮流道中的流动看作是流体微团沿着叶轮流道中心线的运动。
13、根据这一假设，建立了叶片式机械的一元流动理论，亦称微元流速理论。欧拉理论和一元理论虽引进了一些假设，存在一定的局限性，但到目前为止，以经验数据修正了的欧拉理论和一元理论仍然是计算中、低比速叶片式水里机械叶轮和导叶的基础。弗伦茨普拉希尔（18571929）于1903年从速度的概念出发，提出了轴对称流动理论，1906年，H洛伦兹根据流体工作场的概念提出了叶片式机械二维流动理论。二元理论认为叶轮内轴面速度沿着过水断面是不均匀的，即轴面液流位为二元流动。虽然二元理论较一元理论更为科学，更接近真实流动状况，但一元理论实际应用并不多，仅适合于设计高比速混流泵叶片相混流式转轮。我国学者吴仲华教授曾对叶轮机械
14、内二元流动的理论和计算做出过历史性的奠基工作。1952年，吴仲华突出了著名的叶轮机械两类相对刘冕（SI流面和S2流面）的普通理论，把一个复杂的二元流动问题分解成两类二元流动问题来求解，使数学处理和数值计算大为简化。对离心泵叶轮而言，SI流面就是叶片叶片面（bladetoblade surface）,S2流面就是前盖板面（hubtoshroud profile）。一般而言，SI流面并非是任意旋成面（或称回转面），该曲面可能是扭曲的。S2流面也可能根本不包括任何径向线或直线，它们都是较复杂的空间曲面。在计算中，一类流面的正确解往往需要以来于另一类流面得出的解，这样两类流面上的解都是相互作用的，需要
15、不断地进行相互迭代，直至收敛到给定的精度。对于叶轮内粘性流动而言，这种迭代过程既繁复而又冗长。因此，两类相对流面的概念主要适用于无粘性流场测试较困难以及计算机技术的迅速发展，叶轮内部流动数值模拟的研究相当活跃。一般来说，离心叶轮内的流动是三绝的湍流运动。叶轮的旋转和表面曲率应以及随之而来的哥式力和离心力，使叶轮内的流动及其复杂，并常伴有流动分离、二次流和尾迹流等。目前，旋转叶轮内部流动计算方法大致分为三类：（1） 三元无粘性流或势流预测方法，即假定整个流场是无粘性的或有势的。自1952年吴仲华教授提出叶轮机械二元流动理论以来，直到70年代之前，这种无粘性流动或势流计算方法始终占了统治地位，Ad
16、ler曾对此做过很好的综述，总的来说，此法已基本成熟和完善。（2）分区计算法，即把整个流场划分成不同的区域分别作粘性流或无粘性流处理。其经典的研究方法就是边界层理论，其代表性例子有Mooer等人采用的射流尾迹计算模型（Jetwake flow model）。陈次昌把Mooer对旋转水槽的研究方法退到离心泵并进行了实验验证。由于无粘性流动模型仅对轴流式机械较为适用，而完全粘性的二元流动计算需要花费大量的计算机内存和计算时间，在目前的计算机发展水平上仍是相当困难的。因此，这种分区计算方法就显得既实用又相对合理，因而被广泛应用于工程实践。（3）离心叶轮通道的万泉粘性方法。它把NS方程（NavoerS
17、kotes cquations）。在整个流场中作为同一区域出发进行求解方程，并以有效粘性系数代替粘性系数以考虑湍流运动，这类方法具有代表性的有Khalil和Martelli等提出的方法。由于真实流体均具有粘性，因此，叶轮机械内部流动计算最终是要求出完全粘性的NS方程解。近10年来，随着计算机技术和计算流体动力学的迅速发展，越来越多的科学家和级数人员正致力于这一领域的研究，新的计算方法不断问世。Lakshnunarayana曾对此做出了较全面的评论。国内三元流动计算在可压缩流体叶轮机械中研究的比较充分，已应用于工程实际。而水利机械中对三元理论的研究比较晚，约开始于60年代大型可逆式水泵水轮机地研
18、制。70年代末80年代初，清华大学、华中理工大学、江苏理工大学、河海大学、中国农业大学和沈阳水泵研究所等单位相继开展了离心泵内三元流动研究工作，大致有以下几个方面：（1） 三元无粘性流或势流计算法。（2） 三元无粘性流边界层迭代计算法。（3） 利用三元流动分析来提高泵性能的研究。（4） 准三元全粘性NS方程的求解。纵观现有研究成果可以看到，虽在国内对泵内三元的研究起步较晚，但目前已基本接近国外同类研究水平，研究重点已从无粘性流动计算逐步发展为无粘性流边界层迭代计算，并朝着求解完全粘性的NS方程的方向发展。但也应看到，由于离心泵叶片数少且叶片扭曲，离心泵的流道均呈扩散型，易产生分离和脱硫，以及水
19、泵送的流体粘性较大等原因，所以至今尚部能应用三元理论有把握的设计出令人满意的离心泵来，但这一研究方向无疑是正确的。2.2 内部流场学测试概况50年代以前，由于旋转叶轮中的实验很难做，人们未能很好了解离心泵叶轮内的真实流动情况，因而只能用一元理论这一概念进行设计，并用滑移修正系数来考虑真实流体的粘性效应。为了进一步提高离心泵的性能，首先需要了解叶轮内的实际流动状况。近几十年来，随着速度与压力探针、热线风速仪和激光测速仪等的应用，叶轮内流动的真实情况逐步为人们所认识。Fischer和Thoma曾用流动显示技术研究了离心泵叶轮内的流动状况，证明在叶轮出口处地叶片负压面上存在着一个死水区，使叶片比口角
20、减小。Acosta和Bowerman用旋转压力计测量了离心泵冲轮内的静压分布和相对速度分行以及相对能量损失，并且用定量的方法表达出死水区并不死，只不过是相对总压损失较大而已，这一低能量流体区域被称为尾迹区（Wake zone）。Howard和Kittmer的实验表明，没有正确的二次能量流谱棋型，就不能很好地进行叶轮中的二次流动预测。Mooer曾用旋转水槽来模拟离心泵内的流动状况，研究了旋转和二次流对流动的影响，并提出了射流尾迹计算模型。Murakami和Kikuyama及Asakura用探针和油膜法研究了离心泵叶轮内的速度相压力分布。这些测试结果都证实，由于流体粘性的存在，离心泵叶轮内部的流动
21、并不像一元理论所假定的那样流动是均匀的，而是基本上由相对速度较小、旋转滞止总压较小的尾迹区和近似无粘性的射流区所组成，尾迹区在叶轮出口处地前盖板表面和叶片负压面附近，叶轮中的损失和熵增集中在尾迹区，这就为进一步提高离心泵的性能指出了方向。近10年来，国内也有不少有管理性泵内流动测量的报道。姚志民等使用五孔测球测得叶轮前后的流速场，冯俊卿应用图像消转仪观察和拍摄了离心泵叶轮内的流动状况，证实了国外的一些实测结果。钱涵欣曾应用小型压力传感器测量了水泵水轮机模型转轮叶片表面的压力。万淑英等用水力法测量了比速等于60的三个低比速离心泵叶轮叶片表面的压力。李涛应用有魔法观察了离心泵叶轮中的流动状态。李世
22、煌用示踪粒子配合高速摄影法测试了离心泵蜗壳内割舌附近的流场，指出低比速离心泵流量扬程曲线驼峰的内在原因之一是割舌附近有回陈区存在，应减小割舌螺旋角以利于消除驼峰。风俊等应用激光测速技术测量了旋流泵模型无叶腔内的流场。薛敦松等曾应用激光流速仪对比速度离心泵叶轮内的流场进行了测量，进一步解释了低比速离心泵叶轮内的某些流动机理。应该说，在测试级数和方法上，已基本赶上了国外步伐。如流动显示、探针、图像消转仪、油膜法、高速摄影和激光测速的深度与广度方面有一定的差距。离心泵叶轮内部流动的测量不仅需要一定的技术，而且要花费大量的财力和物力，但这无疑是提高离心泵性能的最可靠的依据。2.3 水力设计现状长期以来
23、，离心泵的研究主要围绕如何设计合理的结果和选择适当的材料以及如何提高其性能这三个方面。离心泵水力设计的主要任务就是根据给定的设计参数（流量、扬程、转速、汽蚀余量和效率等），经过多种方案的对比选择，使所设计的叶轮和泵体具有最小的水力损失和必要的气蚀性能，并使泵的外特性符合预先给定的要求。到目前位置，工程上实用的离心泵水力设计方法仍然是基于Euter理论和一元理论以及流动相似理论基础上的模型换算法和速度系数法，因而大量可靠的资料和丰富的经验使水力设计成败的关键。这就是为什么Stepanoff的著作比Pleidere等的著作更受我国水泵工程技术人员欢迎的原因。Stepanoff的Centrifuga
24、l and Axial Flow Pupms一书对近代离心泵的大量试验成果和水力设计方法做了较全面的总结。目前，国内水泵界得主要教材手册和参考书等所介绍的离心泵设计方法也仍然使模型换算法和相似系数法。虞俊和蒋树榜对国内外离心泵的水力设计方法做过较好的综述。1. 模型换算法模型换算法简称模型法，又称形似力理论换算法或相似换算法。这是考虑几何和流体动力相似而得出的一种方法。对完全相似的泵来说，比速相等。在相似工况下，若流动实型泵的模型泵的效率相等，则按相似原理可求得换算系数一般来说，系数越接近1，这种换算的方法越精确。换算后还应根据设计者的经验对叶轮进口、叶片出口角、叶片数和泵体喉部面积等主要几何
25、参数进行适当修正。以便尽量克服模型换算法难以提高泵性能的不足。2. 速度系数法速度系数法又称设计系数法，其实质也是一种相似设计方法，所不问的时模型换算法时以一台模型泵为基础，而速度系数法则以一系列相似泵为基础。Stepanoff早于1948年就提出了利用比速规律进行水力设计的设计系数法。国内于80年代初曾对部分优秀模型进行了统计。90年代初，张俊达和何希杰等对近年来的优秀模型进行了重新统计，提高了一些系数和规律。模型换算法和速度系数法具有可靠、简便和实用的优点，但都受现有模型和系数的局限。3. 面积比原理英国著名泵专家于Anderson与1938年首次提出了离心泵的面积比原理。它指出，叶轮出口
26、过流面积与泵体喉部面积之比仍是泵扬程、流量和轴功率等特性主要决定因素。Worster与1963年首次用数学方法证明了Anderson所提出的面积比原理的科学性。80年代初，Anderson对1500台泵的试验资料进行了分析。结果用面积比原理预测的泵性能与实际的泵性能相当吻合。从此，面积比原理逐步成为有效的水力设计方法之一。我国从80年代初开始引进面积比原理。其后，虽也曾由人对现有的泵运用面积比原理进行分析，但研究工作还不够深入，这方面的文献液甚少。袁寿峰等曾对此进行了理论分析和试验研究。4自由漩涡理论1963年，Worster根据流出叶轮的炉体复合自由漩涡的理论，首次成功的指出了决定泵性能的叶
27、轮和泵体之间明显的数学关系。这一研究结果与Steoanoff的经验数据和Anderson的面积比原理相吻合。Worster采用经典的Euler方程，并假定进口无 余旋和零流量时的无因次扬程为（可选用Busmean、Wisner或Stodola方法估计），推得叶轮方程为Worster进一步假定，流体以叶轮出口处地绝对速度（大小和方向）流入泵体，其实际流动是三元的，即使在额定工况复杂，但平均工况近似于附加径向流动的自由漩涡。对于喉部为正方形的涡壳，Worster推得其方程为由叶轮特性和泵体特性的交点决定了泵的最佳工况点（b、e、p）。自由漩涡理论的推导虽有了很多假设，但毕竟是从理论上把叶轮和泵体的
28、相互关系用数学的形式联系起来了。2.4现代离心泵设计概念离心泵自问世至今已经历经一个漫长的时期，设计手段已从依靠手工、计算尺、计算器直到计算机辅助设计，设计理论也从传统的一元理论逐步向二元粘性流动计算过度，设计概念已不再是设计出满足规定点性能参数的高效离心泵。现代离心泵的设计具有更高要求，更广泛的含义，应考虑以下内容：1） 设计预测的泵流量扬程曲线应与将来实测曲线一致。2） 在所给定的运行条件下，泵应有效率高、运行范围广和良好的水力性能。3） 在一定的工作范围内，泵应在管路中稳定的工作。并具有良好的气蚀性能。4） 低比转速的泵应有优良的功率特性，使原动机不至于因过载而损坏。5） 泵在工作时应具
29、有振动小、噪声低、可靠性高等优点。6） 泵的结构和材料应能适合所抽送的介质。7） 用最经济的工艺措施制造出所设计的泵。8） 泵应具有符合人类审美要求的外观质量。泵的结构不但要符合流动规律，而且还应保证人们操作安全、方便、符合人体工程的需要，并与泵的工作环境相一致。9） 设计计算过程全盘计算机化。可见，现代离心泵的设计不但要考虑减小损失、提高效率，而且要考虑整个设计制造的周期和成本等各种因素，以及销售和服务整个系统，我们只能借助于计算机辅助设计及计算机辅助制造，从流体力学、流动模型、结构受力、可靠性等方面着手，才能经济地研制出高效离心泵。金树德等主编的现代水泵设计方法在泵的设计领域首次较全面系统
30、的介绍了泵的可靠性设计、造型设计和价值工程等各种现代设计方法。2.5国内外泵业技术发展趋势泵技术发展的原动力在于用户的需要。展望21世纪，人类不断增强的环境意识、质量意识和个性化意识等将成为推动泵业技术发展的强大动力。现代文明的三大支柱：新材料技术、新能源技术和信息技术的崛起将加速泵业技术革命的到来。徐景霞、Karassik、Anderson和徐治浩等曾对90年代和未来的泵业状况做过预测。总的来说，21世纪泵业技术的发展趋势有以下几个方面。1.理论与设计方法科学化理论研究的重点将仍然是泵内部流动测试、三元粘性流动计算、多相流和气蚀等。可以预言，建立在泵内部真实流动模型基础上的性能预测和计算机仿
31、真将代替目前的经验设计和反复试验。2.生产制造高技术化激烈的市场竞争将迫使制造商竟相采用各种高科技技术。例如，利用CAD技术，就能在最短时间推出各种关于零部件的最新设计；CAM和柔性制造技术的应用将革新目前泵行业中以普通机床为主的制造方式。生产制造的高技术化是产品物美价廉的根本保证。3.产品模块化和个性化在模块化泵中大部分零部件是通用件，这就使制造商以最短的时间向客户提供产品，并降低生产成本和库存。个性化的发展要求泵的结构设计和材料要适应各个专业的特点。4. 密封无泄漏化80年代泵技术最重要的进展在于无密封泵技术，包括屏蔽泵和磁力驱动泵。随着环境意思的增强，这种对无泄漏泵的需求将继续呈广泛而强
32、劲的增长趋势。5. 原动机无极化和监控系统自动化未来的原动机将根据泵运行工况的变化自动调整转速；而服役泵的自动化监控系统使泵的工作更为可靠、并减小运行维修费用。此外，新材料技术的研究也是今后泵行业发展的重点，泵的可靠性和节能性则仍是基本的要求。对国内离心泵行业来说，还将向以下几个方向发展；引进消化深层化、普通用泵更新化和产学研一体化。第3章 泵的水力设计计算叶轮是泵的核心部分，泵的流量扬程抗气蚀性能和特性曲线的形状等均与叶轮的水力设计有重要关系。3.1泵的主要参数和结构方案的确定3.1.1提供设计的数据和要求1流量：Q=1002扬程：H=30m3介质：水4温度：255装置的气蚀余量：5m3.1
33、.2确定泵的总体结构形式和进口直径选定单级单吸离心泵1 泵的进口直径考虑到泵的抗气蚀性能，在吸入口径小于250mm时，可取吸入口流速为。由此取。由参考文献7得2 泵的出口直径对于低扬程泵排出口径与吸入口径相同所以泵的出口流速3.1.3泵转速的确定由参考文献6：按气蚀条件确定泵转速1 泵的安装高度2 装置的汽蚀余量3泵汽蚀余量 4泵的汽蚀比转数C根据文献7：因为给定了泵的汽蚀余量，可据此校核允许的泵转速为此选择C=980。即根据汽蚀要求泵的转速应小于3498r/min现选定转速n=2950r/min。3.1.4计算比转数和确定泵的水力方案由参考文献7：比转数为了得到较高的效率决定取即所设计的泵为
34、3级单吸锅炉给水泵。3.1.5确定泵的效率1水力效率2容积效率考虑有平衡孔的级间泄露情况容积效率还要相应降低，设平衡盘泄露量与理论流量之比为。3 机械效率考虑轴承填料损失取4 圆盘损失效率5 总效率3.1.6轴功率和原动机功率1轴功率原动机功率据参考文献7中，表710,711查得原动机种类K电动机1.11.2汽油机1.151.25柴油机（小容量）1.151.25柴油机（大容量）1.151.2表710原动机余量系数传动形式传动系数平皮带0.850.93三角皮带0.90.95齿轮变速箱 斜齿轮1级0.880.96齿轮变速箱 锥齿轮1级0.90.96齿轮变速箱 行星齿轮1级0.880.98液力联轴器
35、0.950.97直轴1.0表711传动效率余量系数K=1.2传动系数=1.03.2泵直径和叶轮轮毂直径的初步计算3.2.1轴径和轮毂直径1扭矩2最小轴径轴材料选择45号钢=480Pa取标准直径d=25mm3.2.2用速度系数法初步计算叶轮的主要尺寸1叶轮当量直径主要考虑效率取=4.0取2叶轮进口直径叶轮轮毂直径3叶轮出口宽度取4叶轮外径取6 叶片出口角 7 叶片数取叶片数片8 叶片厚度A为经验数，查得当比转数时取A=6实取3.2.3第一次精算叶轮外径1理论扬程2修正系数3有限叶片的修正系数4无限叶片理论扬程5叶片出口排挤系数实测叶片真实厚度 轴面流线和轴面截面夹角6出口轴面速度7出口圆周速度8
36、出口直径与假定相近不再进行第2次精算。取3.2.5叶轮出口速度1叶轮轴面速度2出口轴面速度3出口圆周分速度4无穷叶片数进口圆周分速度3.2.5叶轮进口速度1由轴面投影图得 2叶片进口轴面液流过水面积根据一元理论，由叶轮轴面投影图求得3a流线进口角假设选择4校核根据投影面积图假设与假定的相近，不再验算。5b流线形叶片进口角假设选择校核与假设相近不再验算6c流线叶片进口角7校核与假设相近不再验算。3.3涡室的设计计算1基圆直径取=125mm2涡室进口宽度3涡室隔舌安放角406060130130220220360取4隔舌螺旋角5涡室断面面积取8个成的断面第断面流量由参考文献7图8-10查得叶轮速度系
37、数涡室断面的平均速度6涡室扩散管的设计计算（1）扩散角（2）排出口径（3）扩散管进口当量直径（4）扩散管高度3.3平衡盘的水力计算3.3.1计算轴向力1叶轮旋转角速度2单级叶轮的势扬程3轴向力首级叶轮密封环直径次级叶轮密封环直径首级叶轮进口直径次级叶轮进口直径轮毂直径（1） 首级叶轮轴向力动反力(3)作用在叶轮上总的轴向力3.4.2平衡盘的水力计算由参考文献1：1 平衡机构前后压力降计算（1） 叶轮出口处压力（2） 末级叶轮后泵腔中径向间隙进口处地压力（3） 平衡盘后面轮毂处压力=49KPa(4)平衡盘后压力降2 选定3 选择取选取，则进口阻力系数校核压降系数灵敏度系数k轴向间隙阻力系数4 计
38、算泄漏相对泄漏量5 计算径向间隙长度3.5水力设计计算的结果流量 扬程 H=30m泵的进口直径 泵的出口直径 泵转速 n=2950r/min装置的汽蚀余量 NPSHa=5.59m泵汽蚀余量 NPSHr=4.43m比转数 水力效率 原动机功率 扭矩 最小轴径 d=25mm叶轮当量直径 叶轮进口直径 叶轮外径 叶轮出口宽度 叶轮出口角 叶片数 叶片厚度 理论扬程 修正系数 有限叶片修正系数 P=0.225无限叶片数理论扬程 叶片出口排挤系数 出口轴面速度 出口圆周速度 出口直径 叶轮轴面速度 出口圆周分速度 无穷叶片数进口圆周速度 叶轮进口圆周速度 a流线6.18 b流线5.1 c流线4.0叶轮进
39、口轴面液流过水面积 a流线0.0011 b流线0.0012 c流线0.0013a流线叶片进口角 b流线叶片进口角 c流线叶片进口角 涡室基圆直径 涡室进口宽度 涡室隔舌安放角 隔舌螺旋角 涡室断面的平均速度 涡室断面面积 扩散角 排出口径 扩散管进口当量直径 扩散管高度 叶轮旋转角速度 单级叶轮的势扬程 首级叶轮密封环直径 次级叶轮密封环直径 首级叶轮进口直径 次级叶轮进口直径 轮毂直径 作用在首级叶轮上总的轴向力 作用在次级叶轮上总的轴向力 作用在所有叶轮上的总轴向力 叶轮后泵腔中径向间隙进口处压力 平衡盘后面轮毂处压力 平衡盘后压力降 进口阻力系数 校核压降系数 灵敏度系数 待添加的隐藏文字内容3轴向间隙阻力系数 泄漏量 径向间隙长度 第
