叶轮的自动设计

水泵课程设计

水泵课程设计 综合说明 1.1 兴建缘由 该排涝泵站的兴建是为了满足某市城市防洪需要。 1.2 工程位置、规模、作用 工程位置:该排涝泵站拟建在距该县城区以东15公里的新沟河上。 3工程规模:由泵站设计流量Q=8.0m/s，由《泵站设计规范GBT50265-97》可知该排涝泵站属于中型泵站。 工程作用:满足城市的防洪需求 1.3 基本资料 地面以下土质为中粉质壤土，夹铁锰质结核，贯入击数为24击，地基土容3重19.4 kN/ m，含水率26.8%，空隙比为0.833，允许承载力220kPa，内摩擦角 -723?，凝聚力19 kPa，渗透系数2.66×10，地下水埋深7.3m。 1.3.2水位特征值 泵站上下游水位资料见表1-1。 表1-1 泵站上下游水位资料 下游水位(m) 上游水位(m) 设计运行水最低运行水最高运行水设计运行水最低运行水最高运行水 位位位位位位 26.4 25.8 30.6 31.4 31.1 31.8 1.3.3工程布置和主要建筑物

泵站工程的主要建筑物有进水建筑物、站房和出水建筑物。进水建筑物包括前池、进水池和进水管道等。出水建筑物包括出水管路和出水池等。泵站站房内安装水泵、动力机和辅助设备以及泵站附属设备。 1.3.4其他 该站建筑物等级为?级，站址北首附近有10kV电源，水陆交通方便。已知该泵站上下游引水河道断面设计参数如表1-2所示。其中上下游河道堤顶高程自行设计，规定下游地面高程低于引水河道堤顶0.5m。 表1-2 泵站上下游引水河道断面设计参数 1 下游引水河道上游引水河道河底高程河底宽度堤顶宽河底高程河底宽度堤顶宽边坡边坡 (m) (m) (m) (m) (m) (m) 24.1 7 1:2.5 6 27.7 7 1:2.5 6 第2章设计参数确定 2.1 设计流量的确定 3 泵站设计流量Q=8.0m/s。 2.2 水位分析及特征扬程的确定 考虑此泵站的主要功能为排涝，则本设计的水位组合如表2-1所示。表2-1 排涝泵站水位组合 下游(m) 上游(m) 设计运行水位 26.4 设计运行水位 31.4 最低运行水位 25.8 最低运行水位 31.1 最高运行水位 30.6 最高运行水位 31.8 泵站各特征扬程为: 设计扬程:H=H, H=31.4 ,26.4=5m; 设设上设下 最大扬程:H=H,H=31.8,25.8 =6m; 高最高上最低下

铸造工艺流程介绍

铸造生产的工艺流程 铸造生产是一个复杂的多工序组合的工艺过程，它包括以下主要工序： 1）生产工艺准备，根据要生产的零件图、生产批量和交货期限，制定生产工艺方案和工艺文件，绘制铸造工艺图； 2）生产准备，包括准备熔化用材料、造型制芯用材料和模样、芯盒、砂箱等工艺装备； 3）造型与制芯； 4）熔化与浇注； 5）落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产是将金属加热熔化，使其具有流动性，然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中，在重力或外力（压力、离心力、电磁力等）的作用下充满型腔，冷却并凝固成铸件（或零件）的一种金属成形方法。

图1 铸造成形过程 铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度和表面粗糙度要求，直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂（含芯砂）的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率和溃散性等。 2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂和附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形和多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土（普通粘土和膨润土）、水玻璃砂、树脂、合脂油和植物油等，分别称为粘土砂，水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂和植物油砂等。为了进一步提高型（芯）砂的某些性能，往往要在型（芯）砂中加入一些附加物，如煤份、锯末、纸浆等。型砂结构，如图2所示。

图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造是生产零件毛坯的主要方法之一，尤其对于有些脆性金属或合金材料（如各种铸铁件、有色合金铸件等）的零件毛坯，铸造几乎是唯一的加工方法。与其它加工方法相比，铸造工艺具有以下特点：1）铸件可以不受金属材料、尺寸大小和重量的限制。铸件材料可以是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金和各种特殊合金材料；铸件可以小至几克，大到数百吨；铸件壁厚可以从0．5毫米到1米左右；铸件长度可以从几毫米到十几米。 2）铸造可以生产各种形状复杂的毛坯，特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯，如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3）铸件的形状和大小可以与零件很接近，既节约金属材料，又省切削加工工时。 4）铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5）铸造工艺灵活，生产率高，既可以手工生产，也可以机械化生产。 铸件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型铸造分为手工造型（制芯）和机器造型（制芯）。手工造型是指造型和制芯的主要工作均由手工

叶轮机设计与实验

“叶轮机设计与实验” 教学实验指导书 教学实验名称：叶轮机设计与实验 Turbomachinery Design and Experiment 学分/学时：0.5/16 适用专业：航空发动机设计、交通运输工具 先修课程和环节：航空发动机原理、叶轮机械原理 一、实验目的 1） 掌握离心式压气机和向心式涡轮的基本气动设计方法； 2） 掌握离心式压气机和向心式涡轮的基本性能测量。 二、实验内容及基本原理 实验内容 应用所学过的叶轮机原理基本知识，进行离心式压气机和向心式涡轮的气动设计，包括：压气机和涡轮共同工作参数确定、压气机和涡轮进出口速度三角形设计、叶型（中弧线）设计、转子和静子叶片数目确定等。加工和制作试验用压气机和涡轮，并进行压气机/涡轮的增压比/落压比、流量和转速等叶轮机基本性能参数的测量。 基本原理 1) 基本方程： Δh * =Lu =ω(r 2C 2u -r 1C 1u ) 方程给出了气流经过以角速度ω旋转的叶栅时的滞止焓的变化,C u 表示气流的周向分速度，该方程基于简单力学原理并且假定流动过程为绝热过程。当气流通过静子叶栅 时（ω=0），滞止焓不变。对压气机来说，滞止焓变化Δh * 为正值；对涡轮来说，滞止焓 变化Δh * 为负值。 当流动过程为不可压流动时: ** *1 c c c P h η ρ ?= ? ** *T T T P h ηρ ?= ? 其中ΔP *c 和ΔP * T 分别表示气流流经压气机和涡轮时的总压变化。 当空气从静止的大气环境中被吸入压气机时，在进入压气机时没有周向分速度，即C 1u =0。当气体离开涡轮时，如果气流的周向分速度不为零，将会增加涡轮出口至真空泵进口管路中的流动摩擦损失。因此，在设计状态下，涡轮转子出口气流的周向分速度应该为零（C 4u =0）。 压气机和涡轮的转子或静子的进、出口径向分速度可通过连续方程得出： Cr= m/(2 πρr h) 其中m 为流量， h 为叶片的轴向宽度，ρ为空气密度。 知道径向和周向两个分速度后，可计算出相对静叶和动叶的气流方向。

离心泵课程设计

离心泵课程设计 课程设计说明书 题目: 流体机械及工程课程设计______ 院（部）：能源与动力工程学院_____ 专业班级： __________ 流体1002班________ 学号：3100201079 ___________ 学生姓名： _____________ 刘成强___________ 指导教师： _____________ 赵斌娟___________

离心泵课程设计 起止日期：2014.1.72012.1.17

流体机械及工程课程设计设计任务书 设计依 据： 流量Q：30m3/h 扬程H：18.5m 转 速n: 2900 r/min 效率：68% 任务要求： 1. 用速度系数法进行离心泵叶轮的水力设计。 2. 绘制叶轮的木模图和零件图，压出室水力设 计图。 3. 写课程设计说明书 4. 完成Auto CAD 出图

目录 第一章结构方案的确定 (5) 1.1确定比转数 (3) 1.2确定泵进、出口直径 (3) 1.3泵进出口流速 (3) 1.4确定效率和功率 (4) 1.5电动机的选择轴径的确定 (4) 第二章叶轮的水力设计 (5) 2.1叶轮进口直径D0的确定 (5) 2.2叶轮出口直径D2的确定 (6) 2.3确定叶片出口宽度b2 (6) 2.4确定叶片出口安放角 2 6 2.5确定叶片数Z (6) 2.6精算叶轮外径D (6) 2.7叶轮出口速度 (8) 2.8确定叶片入口处绝对速度M和圆周速度U1 (9) 第三章画叶轮木模图与零件图 (9) 3.1叶轮的轴面投影图 (9) 3.2绘制中间流线 (11) 3.3流线分点（作图分点法） (11) 3.4确定进口角1 (13) 3.5作方格网 (14) 3.6绘制木模图 (15) 第四章压水室的设计 (17) 4.1 基圆直径D3的确定 (17) 4.2压水室的进口宽度 (17) 4.3 隔舌安放角0 (17) 4.4隔舌的螺旋角0 (17) 4.5断面面积F (17) 4.6当量扩散角 (18) 4.7各断面形状的确定 (18) 4.8压出室的绘制 (20) 1. 各断面平面图 (20) 2. 蜗室平面图画 (20) 3. 扩散管截线图 (21)

叶轮的水力设计..

第三章 离心泵和混流泵叶轮的水力设计 泵是一种应用广泛的通用机械，著名的数学家欧拉在一些假设条件下，推出了叶片泵的Euler 方程，该方程建立了泵的理论扬程与叶轮进出口运动速度间的定量关系。近300年来，以致使叶片泵设计的理论基础。所以，Euler 方程也被称为叶片泵的基本方程。 在叶片泵内流体在叶轮中的流动都是三维空间的流动，为了简化计算，早期的研究把流体在叶轮内的流动看作是流体微团沿着叶轮流道中心线的运动。根据这一假设，建立了叶片泵一维流动理论，也称微元流束理论。根据这一设计理论建立的设计方法称为一元设计方法。 后来人们在轴对称流动理论的基础上提出了叶片式机械的二元流动理论。二元流动理论认为，叶轮内的流动是轴对称的，叶轮内的轴面速度沿过水断面是不均匀的，即轴面液流速为二元流动。二元流动较一元更为科学，更接近真实的流动状况，但二元理论在实际上应用并不多，仅适合于高比速混流泵的设计。 第一节 泵的主要设计参数和结构方案的确定 一、设计参数和要求 流量、扬程、转速（或由设计者确定）、装置汽蚀余量（或给出装置的使用条 件）、效率（要求保证的效率）、介质的性质（温度、重度、含杂质情况、腐蚀性等）、对特性曲线的要求（平坦、陡降、是否允许有驼峰等）。 二、确定泵的总体结构形式和泵的进出口直径 1． 进口直径 选取原则：经济流速；汽蚀要求。泵的进口流速一般取3m/s 左右。 s s v Q 4D π= 2．泵出口直径 s d D )7.0~1(D = 三、泵转速的确定 确定泵转速应考虑下面几个因素： （1）泵转速越高，泵的体积越小； （2）确定转速应考虑原动机的种类和传动装置； （3）提高转速受汽蚀条件的限制，从汽蚀比转数公式： 4 /3r NPSH Q n 62.5C = 四、计算比转数n s ，确定水力方案 4 /3s H Q n 65.3n =

(完整版)离心泵——叶轮设计说明书

主要设计参数 本设计给定的设计参数为： 流量Q=3 3 500.01389m m h s =，扬程H=32m ，功率P=15Kw ，转速 1450min r n =。 确定比转速s n 根据比转速公式 3 4 3.65145046.3632s n ?=== 叶轮主要几何参数的计算和确定 1. 轴径与轮毂直径的初步计算 1.1. 泵轴传递的扭矩 3 15 9.5510955098.81450 t P M N m n =?=?=? 其中P ——电机功率。 1.2泵的最小轴径 对于35号调质钢，取[]52 35010N m τ=?，则最小轴径 0.02424d m mm ==== 根据结构及工艺要求，初步确定叶轮安装处的轴径为40B d mm =，而轮毂直径为(1.2~1.4)h B d d =,取51h d mm = 2. 叶轮进口直径 j D 的初步计算 取叶轮进口断面当量直径系数0 4.5K =，则 0 4.50.09696D K m mm ==== 对于开式单级泵，096j D D mm == 3. 叶片进口直径1D 的初步计算

由于泵的比转速为46.36，比较小，故1k 应取较大值。不妨取10.85k =，则 110.859682j D k D mm ==?= 4. 叶片出口直径2D 的初步计算 2 20.5 0.5 246.369.359.3513.73 10010013.730.292292s D D n K D K m mm --???? ==?= ? ? ?? ?? ==== 5. 叶片进口宽度1b 的初步计算 ()00222 111 4/4//v v m j j h v Q Q V V D D d Q b DV ηηππηπ===-= 所以 220111 1 44j j v V D D b V D K D = = 其中，10v V K V =,不妨取0.8v K =，则 22 118535.42440.863.75j v D b mm K D ===?? 6. 叶片出口宽度2b 的初步计算 225/6 5/6 246.360.640.640.3373 1001000.33730.00727.2s b b n K b K m mm ?? ?? ==?= ? ? ?? ??==== 7. 叶片出口角2β的确定 取2β=15° 8. 叶片数Z 的计算与选择 取叶片数Z=8，叶片进口角0155.8β=。 9. 计算叶片包角? ()0 000360/360360 2.491128 t Z Z φλ??====

铸造工艺流程介绍

铸造生产的工艺流程 铸造生产就是一个复杂的多工序组合的工艺过程,它包括以下主要工序: 1)生产工艺准备,根据要生产的零件图、生产批量与交货期限,制定生产工艺方案与工艺文件,绘制铸造工艺图; 2)生产准备,包括准备熔化用材料、造型制芯用材料与模样、芯盒、砂箱等工艺装备; 3)造型与制芯; 4)熔化与浇注; 5)落砂清理与铸件检验等主要工序。 成形原理 铸造生产就是将金属加热熔化,使其具有流动性,然后浇入到具有一定形状的铸型型腔中,在重力或外力(压力、离心力、电磁力等)的作用下充满型腔,冷却并凝固成铸件(或零件)的一种金属成形方法。 图1 铸造成形过程

铸件一般作为毛坯经切削加工成为零件。但也有许多铸件无需切削加工就能满足零件的设计精度与表面粗糙度要求,直接作为零件使用。 型砂的性能及组成 1、型砂的性能 型砂(含芯砂)的主要性能要求有强度、透气性、耐火度、退让性、流动性、紧实率与溃散性等。 2、型砂的组成 型砂由原砂、粘接剂与附加物组成。铸造用原砂要求含泥量少、颗粒均匀、形状为圆形与多角形的海砂、河砂或山砂等。铸造用粘接剂有粘土(普通粘土与膨润土)、水玻璃砂、树脂、合脂油与植物油等,分别称为粘土砂,水玻璃砂、树脂砂、合脂油砂与植物油砂等。为了进一步提高型(芯)砂的某些性能,往往要在型(芯)砂中加入一些附加物,如煤份、锯末、纸浆等。型砂结构,如图2所示。 图2 型砂结构示意图 工艺特点 铸造就是生产零件毛坯的主要方法之一,尤其对于有些脆性金属或合金材料(如各种铸铁件、有色合金铸件等)的零件毛坯,铸造几乎就是唯一的加工方法。与其它加工方法相比,铸造工艺具有以下特点: 1)铸件可以不受金属材料、尺寸大小与重量的限制。铸件材料可以就是各种铸铁、铸钢、铝合金、铜合金、镁合金、钛合金、锌合金与各种特殊合金材料;铸件可以小至几克,大到数百吨;铸件壁厚可以从0.5毫米到1米左右;铸件长度可以从几毫米到十几米。 2)铸造可以生产各种形状复杂的毛坯,特别适用于生产具有复杂内腔的零件毛坯,如各种箱体、缸体、叶片、叶轮等。 3)铸件的形状与大小可以与零件很接近,既节约金属材料,又省切削加工工时。 4)铸件一般使用的原材料来源广、铸件成本低。 5)铸造工艺灵活,生产率高,既可以手工生产,也可以机械化生产。 铸件的手工造型 手工造型的主要方法 砂型铸造分为手工造型(制芯)与机器造型(制芯)。手工造型就是指造型与制芯的主要工作均由手工完成;机器造型就是指主要的造型工作,包括填砂、紧实、起模、合箱等由造型机完成。泊头铸造工量具友介绍手工造型的主要方法: 手工造型因其操作灵活、适应性强,工艺装备简单,无需造型设备等特点,被广泛应用于单件小批量生产。但手工造型生产率低,劳动强度较大。手工造型的方法很多,常用的有以下几种: 1. 整模造型 对于形状简单,端部为平面且又就是最大截面的铸件应采用整模造型。整模造型操作简便,造型时整个模样全部置于一个砂箱内,不会出现错箱缺陷。整模造型适用于形状简单、最大截面在端部的铸件,如齿轮坯、轴承座、罩、壳等(图2)。

长江大学毕业设计开题报告(离心泵的设计)

长江大学 毕业设计开题报告 题目名称离心泵设计及基于solidworks三维设计院（系）机械工程学院 专业班级装备11001 学生姓名胡强 指导教师门朝威 辅导教师门朝威 开题报告日期2014.04.10

离心泵设计及基于solidworks三维设计 学生：胡强机械工程学院 指导老师：门朝威机械工程学院 一、题目来源： 生产实际 二、研究目的和意义： 泵是一种通用的工业机械，特别是离心泵，可以说在是在工业生产中不可 缺少的一部分，而在工业生产中，研究泵往往是为了更加高效的液体介质输送水力和结构，能适合更多（甚至是苛刻）的工况条件，泵的生命周期成本更低，环 保等等。 三、阅读的主要参考文献及资料名称 [1] 关醒凡.现代泵技术手册[M].北京：宇航出版社，1995 [2] 濮良贵，纪名刚.机械设计[M].西安：高等教育出版社，2006 [3] 柴立平.泵选用手册[M].北京：机械工业出版社，2009 [4] 侯作富，胡述龙，张新红.材料力学[M].武汉：武汉理工大学出版社，2012 [5] 张锋，古乐.机械设计课程设计手册[M].北京：高等教育出版社，2002 [6] 李世煌，吴桐林.水泵设计教程[M].北京：机械工业出版社，1987 [7] 于慧力，冯新敏.轴系零部件设计与实用数据查询[M].北京.机械工业出版 社，2010 [8] 王朝晖.泵与风机[M].北京.中国石化出版社，2007 [9] 钱锡俊，陈弘.泵与压缩机[M].山东.石油大学出版社，1994 [10] 李云，姜培正.过程流体机械[M].北京.化学工业出版社，2008 [11] 汪云英，张湘亚.泵与压缩机[M].北京：石油工业出版社,1985 [12] 袁恩熙.工程流体力学[M].北京：石油工业出版社，2012 [13] 查森.叶片泵原理及水力设计[M].北京：机械工业出版社,1987 [14]Mario ?avar.Improving centrifugal pump efficiency by impeller

叶轮精密铸造工艺

熔模精铸产品工艺纲要 一、产品信息 产品属性客户产品名称图号材质 低温蜡上海凯泉叶轮HDK(QY) 7.52P-03-02 ACICD-4MCu 二、工艺流程 制模→检验→组树→检验→制壳→脱蜡→焙烧→熔炼→浇注→清砂→切割→抛丸→初检→热处理→加工冒口→抛丸→精整→检验（尺寸+表面）→无损检测（RT、PT，若有缺陷需焊补）→抛丸→终检→入库 1．制模参数：射蜡压力：0.3-0.5MPa 保型时间：20-30分钟 蜡模修整：修去表面批缝，要求蜡模光洁平整。（轮毂堵实） 2、检验检验蜡模外观、铸字及变形情况。 3、组焊如图示

4、检验符合工艺、注意不要有滴蜡和焊缝 5、制壳 层数浆料用砂备注面层硅溶胶刚玉粉涂料40-70目刚玉砂 二层-三层硅溶胶莫来石粉浆料30-60目莫来石砂 四层-五层硅溶胶莫来石粉浆料16-30目莫来石砂 / 沾浆硅溶胶莫来石粉浆料

六、脱蜡采用蒸汽脱蜡脱蜡时间为20-30min 七、焙烧、熔炼、浇注 焙烧温度高温区保温时间钢水重量浇注温度浇注速度模壳温度 1050±50℃＞90分钟 5.5kg 1570-1590℃3s 700-850℃ 焙烧摆放浇注摆放 八、清砂手工清砂，铸件内腔残留的砂不允许用钢钎攒，需进行抛丸。 九、切割采用碳弧气刨去除浇口， 十、抛丸表面砂需抛丸，便于初检 十、初检铸件切割后初步检验表面质量，并统计分析，便于对铸件质量的控制（夹铁、壳裂、变形、毛刺、鼓胀、分层、掉砂、夹渣、气孔、缩松、 欠铸、冷隔、裂纹等） 十一、热处理根据铸件材质和客户要求进行热处理，并做性能检测 十二、加工冒口加工去除切割后的残留冒口。 十三、抛丸热处理后抛丸便于清除沙粒，发现表面缺陷便于精整 十四、精整精整过程注意表面的质量； 十五、检验根据图纸及公差标准检验铸件，根据客户及图纸要求检验表面质量 十六、无损检测根据客户要求进行RT和PT检验（若有缺陷需焊补返修，焊补需根据相应的材质和客户标准进行） 十七、终检 十八、入库

先进的叶轮机械叶片设计方法

先进的叶轮机械叶片设计方法 对于透平机械叶片的设计，CAESES是一个功能灵活强大的平台，并包含了先进的端壁造型优化方法等。所有参数化叶片模型都可以与网格划分和仿真工具紧密关联，从而运行自动化CFD仿真分析及优化设计。应用案例包括涡轮增压器、汽轮机、风扇和泵等——包括轴流、离心或者混流等形式。 西门子，丰田，MTU，KSB，Spencer Turbine和IHI等国际知名的公司都正在使用CAESES来设计叶轮机械部件。 为何（选用）CAESES？ ●灵活稳定的参数化模型； ●高度客户定制，开放所有细节，并全面整合到现有工作流程中； ●综合考虑模型设置中的几何/制造约束； ●智能地减少参数数量； ●提供了综合调整模型细节的可能性，例如，能够更好地控制空化或漩涡等局 部流动现象； ●针对所有设计变体的一次性预处理； ●一切都以自动化为目标，以实现高效的形状优化； ●来自CAESES支持团队超快的技术支持。

涡轮增压器里的压气机模型，全参数化可调节，自动化设计 将叶片模型连接到CFD并自动进行分析 叶片设计——高效和灵活 CAESES里的叶片模型可以快速手动创建，也可以自动创建。创建单个叶片或分离叶片的模型，都可以采用现有模板或进行客户定制，例如： ●创建任意参数化2D轮廓，包括以现有叶片作为基准进行自动化拟合； ●基于任意子午轮廓（导入的数据，创建的参数化曲线），可以将二维叶片截 面映射到三维流面上； ●定义任意前尾缘形状，包括圆形，椭圆形，钝的，弯曲的； ●任意的中弧线定义方式，基于beta角或者theta角，即叶片气流角或者叶型 包角等；

●任意厚度分布定义（导入的数据，参数化曲线，数学公式定义）； ●基于半径（常数，可变）并考虑到应力和结构约束的圆角控制； ●先进的3D曲面生成技术，可以生成高质量的形状和确定可行的设计方案。参数化的几何模型 对于新设计模型的自动化CFD分析，CAESES可以提供自动处理后的参数化几何模型，例如周期性的流体域。它（允许客户）调整叶片的形状同时可以自动生成网格而不需要手动操作。 参数化静子模型，为自动化网格生成的包含端壁造型的周期性流体域 在一个循环中全自动化完成CFD和应力分析 CAESES先进和稳定的CAD功能使得您可以同时方便的创建参数化的周期性固体区域模型，包括特殊的星型结构等。因此，在一次循环中，可以同时进行应力分析和CFD分析。使用CAESES提供的模型，通过一次自动化循环将这两个进程融合在一起可以节省很大一部分的手动工作。

离心泵课程设计

目 录 第一章 绪论…………………………………………………………………………3 1.1 泵的用途………………………………………………………………………3 1.2 泵的分类………………………………………………………………………3 1.3 离心泵主要部件………………………………………………………………4 第二章 结构方案的确定……………………………………………………………5 2.1 确定泵比转速…………………………………………………………………5 2.2 确定泵进、出口直径…………………………………………………………5 2.3 确定效率和功率以及电动机的选择…………………………………………5 2.4 联轴器处轴径的初步确定及轴的结构设计…………………………………6 第三章 叶轮的水力设计 …………………………………………………………7 3.1 叶轮进口直径D 0的确定 ……………………………………………………7 3.2 确定叶片入口边直径1D ………………………………………………………8 3.3 确定叶片入口处绝对速度1V 和入口宽度1b …………………………………8 3.4 确定叶片入口处圆周速度1u ………………………………………………8 3.5 确定叶片数Z …………………………………………………………………9 3.6 确定叶片入口轴面速度1 m V 和入口安放角1β (9) 3.7 确定叶片出口安放角2β和叶轮外径2D ..........................................9 3.8 确定叶片厚度S ........................................................................9 3.9 计算排挤系数1ε........................................................................9 3.10 确定叶片包角?.....................................................................10 3.11 确定叶片出口宽度2b (10) 3.12 计算有限叶片时，液体出口绝对速度2v 以及2v 与2u 的夹角' 2α............11 3.13 叶轮的轴面投影图以 ...............................................................12 第四章 压水室的设计 .....................................................................12 4.1 基圆直径3D 的确定.....................................................................13 4.2 压水室的进口宽度.....................................................................13 4.3 隔舌安放角3α ........................................................................13 4.4 泵舌安放角θ ........................................................................13 4.5 断面面积F ...........................................................................13 4.6 当量扩散角..............................................................................14 4.7 各断面形状的确定.....................................................................14 计算数据汇总 .................................................................................16 结束语 ....................................................................................17 参考文献 (18)

2叶轮水力设计1

2叶轮的水力设计 叶轮是泵的核心部分，泵的性能、效率、抗空蚀能力、特性曲线的形状，都与叶轮的水力设计有紧密的关系。 2.1泵的主要设计参数和结构方案的确定 2.1.1 给定的数据和要求 （1）泵的型号：IS100—65—200 （2）流量：Q=100 3 /m h （3）效率：η=81.25%。 （4）扬程：H=50m （5）转速：n=2900r/min （6）必需空蚀余量（NPSH）r =3.28 m 2.1.2确定泵的总体结构形式和泵的进出口直径 首先大致选择泵的结构形式和原动机的类型，进而进行下面的计算，经比较分析后做最后的确定。 (1) 泵吸入口径 泵的吸入口径由合理的进口流速确定。泵吸入口的流速一般为3左右。从制造方便考虑，大型泵的流速取大一些，以减少泵的体积，提高过流能力；而提高泵的抗空蚀性能，则应该减少泵的吸入口的流速。 s m /本设计吸入口径D =。 s (2) 泵排出口径 对于低扬程泵，可取与吸入口径相同，高扬程泵，为减少泵的体积和排出口直径，可使排出口径小于吸入口径，一般取 s d D D )7.0~1(= 式中：——泵排出口直径； t D ——泵吸入口直径； s D =d D 最终确定的泵的吸入口和排出口直径，应该符合标准直径。 2.1.3汽蚀验算

4 362.5r h Q n C ?= 可知，转速n、汽蚀基本参数r h ?和C 这三个参数之间有确定的关系，如得不到满足，将产生汽蚀。对于一定的C 值，假设提高转速，流量增加，则将增大，当该值大于所提供的装置汽蚀余量r h ?a h ?时，就会发生汽蚀。 按汽蚀条件来确定泵的转速的方法是：先选择C 值，按给定的装置汽蚀余量 或几何安装高度，计算汽蚀条件下所允许的转速。即 a h ?sz H Q h C n r 62 .54 3?? 式中：=— K（K—考虑汽蚀的安全余量）。 a h ?r h ?参考［9］查表3-1得C=980， 所以： 33 4 4r h ?===2.15m 汽蚀允许转速：443 3 n = ==min)/r 2903.3( 经验算可知，转速n = 2900(r/min)小于汽蚀允许转速，符合要求。 2.1.4计算比转数，确定泵的水力方案 s n 比转数的公式为： 4 93.850 s n = = = 在确定比转数时应考虑下列因素： ⑴、在=150～250的范围，泵的效率最高，当＜60时，泵的效率将显著下降； s n s n ⑵、采用单级单吸式时过大，可考虑改成双吸，反之采用双吸过小时，可考虑改成单吸式叶轮； s n s n ⑶、泵的特性曲线的形状也和大小有关； s n

华中科技大学离心泵课程设计教材

课程设计说明书 设计题目：离心泵水力设计 设计参数：流量0.1m3/s， 扬程62m， 转速1450rpm 学生姓名： 学号： 班级： 完成日期： 指导教师（签字）： 能源与动力工程学院

目录 第一章绪论.............................................................................................................................. - 2 - 1.1泵用途........................................................................................................................... - 2 - 1.2泵的分类....................................................................................................................... - 2 - 1.3离心泵主要部件........................................................................................................... - 3 -第二章结构方案确定................................................................................................................ - 4 - 2.1 确定安装高度.............................................................................................................. - 4 - 2.2 确定泵进、出口直径.................................................................................................. - 5 - 2.3 确定效率和功率以及电动机的选择.......................................................................... - 5 - 2.4 功率的确定.................................................................................................................. - 6 -第三章叶轮水力设计.............................................................................................................. - 7 - 3.1 叶轮进口直径D0的确定............................................................................................ - 7 - 3.2确定叶轮出口直径....................................................................................................... - 7 - 3.3确定出口宽度b2.......................................................................................................... - 8 - 3.4确定叶片数................................................................................................................... - 8 - 3.5确定叶片出口角........................................................................................................... - 8 - 3.6确定叶片实际厚度....................................................................................................... - 8 - 3.7用速度系数法确定进出口轴面速度........................................................................... - 8 - 3.8确定叶片出口排挤系数............................................................................................... - 8 - 3.9确定叶片包角φ.......................................................................................................... - 9 - 3.10精算叶轮出口直径D2................................................................................................ - 9 -第四章叶轮的CAD设计 ..................................................................................................... - 10 - 4.1轴面图绘制及过水断面检测..................................................................................... - 10 - 4.2轴面流线的绘制......................................................................................................... - 13 - 4.3进出口边参数的确定：............................................................................................. - 14 - 4.4方网格保角法叶片绘型：......................................................................................... - 16 -第五章压水室的设计............................................................................................................ - 18 -D的确定 ................................................................................................. - 18 - 5.1 基圆直径3 5.2 压水室的进口宽度.................................................................................................... - 18 - 5.3 隔舌安放角和隔舌螺旋角 ........................................................................... - 18 -第六章参考资料.................................................................................................................... - 19 -第七章设计感悟........................................................................................... 错误！未定义书签。

泵与风机课程设计

《泵与风机》课程设计 任 务 书 一、设计课题： 离心泵叶轮的水力设计 二、设计目的： 通过课程设计，掌握离心式叶轮水力设计的基本原理和基本方法，加深对课堂知识的理解，培养学生进行产品设计、水泵改造及科学研究等方面的工作能力。 三、设计内容： （1）离心泵结构方案的确定； （2）离心泵叶轮主要几何参数选择和计算； （3）叶轮轴面投影图的绘制及叶片绘型。 四、设计要求： （1）用速度系数法进行离心泵叶轮水力设计； （2）用保角变换法绘制叶片叶型； （3）编写设计计算说明书。 五、成果要求： （1）计算说明书应做到字迹工整、书面整洁、层次分明、文理通顺。文中所引用的重要公式、论点及结论均应交代依据； （2）设计说明书应包括计算、表格和插图（图表统一编号），配以目录和参考文献目录等内容，统一装订成册； （3）设计图纸要用CAD绘制，图面布置要合理。 六、设计参数 c （1）流量Q=144m3/h；扬程H=50m；效率η=80%；气蚀比转数=1000；同步转速n=3000r/min。 （2）工作条件：抽送常温清水。 （3）配用动力：用电动机作为工作动力。 （4）采用卧式单级悬臂结构。 七、设计步骤

（一）泵主要设计参数和结构方案的确定 1、确定泵的进、出口直径； 2、泵转速的确定； 3、比转速计算及结构方案选择； 4、效率估算 5、泵轴径的初步计算 6、选择电动机型号 （二）叶轮主要参数的选择和计算 1、叶轮进口直径 2、叶轮出口直径的初步计算 3、叶轮出口宽度的计算和选择 4、叶片数的选择和计算 5、叶轮外径的精确计算 6、叶片进口安放角的确定 （三）叶片绘型 1、作叶轮的轴面投影图； 2、作轴面流线； 3、在轴面投影图上对各条流线进行分点； 4、作流线方格网，并在方格网上进行叶片绘型； 5、做叶片的轴面截线； 6、叶片加厚； 7、绘制叶片剪裁图 8、叶轮叶片的水力性能校验 八、主要参考文献 [1]罗先武，季斌，许洪元 编著《流体机械设计及优化》.北京：清华大学出 版社，2012 [2]关醒凡.《现代泵理论与设计》.北京：中国宇航出版社，2011 [3]铁占续，刘志超 主编《流体机械原理设计及应用》.北京：中国电力出版 社，2009

课程设计指导书-离心泵叶轮水力设计

1 离心泵叶轮的水力设计 叶轮是泵的核心部分，泵的性能、效率、抗汽蚀性能、特性曲线的形状均与叶轮的水力设计有重要关系。因此，叶轮水力设计的质量决定着所设计出来的泵的质量。 整个设计的设计流程图如下图 1所示 图1 设计流程图 1泵主要设计参数和结构方案的确定 本设计给定的设计参数为： 流量Q=3363 m h =0.09333 m s ，扬程H=55m ，装置汽蚀余量 3.3a NPSH m =。 2确定泵的总体结构形式和泵进出口直径 泵吸入口直径 泵的吸入口直径由合理的进口流速确定，而泵的入口流速一般为3m s 。暂取2.7m s 泵的吸入口直径按下式确定 440.0933 2092.7 3.14 s s Q D mm υπ ?= = =? 取标准值210mm 泵的排出口直径为0.8168t s D D mm == （因设计的泵扬程较低） t D —泵吸入口直径 s D —泵排出口直径

2 将选定的标准值210t D mm =代入上式，得泵的进出口流速为2.69m s 。 3泵转速的确定 考虑到泵的转速越高，泵的体积越小，重量越轻，理应选择较高的转速，但又因为转速和比转速有关，而比转速有和效率有关，综合考虑各方面因素，取n=2900 min r 4汽蚀计算 a 泵的安装高度 a v g c a p p h h NPSH g g ρρ= ---=10.33-0.5-0.24-3.3=6.29m 常温清水 v p g ρ=0.24m b 泵的汽蚀余量 r a NPSH NPSH k =-=3.3-0.5=2.8m c 泵的汽蚀比转速 C = = 34 5.6229002.8 ?=1150 5确定比转速s n 和泵的水力方案 根据比转速公式 s n = 根据以往的运行经验，当s n 在120~210的区间时，泵的效率最高。依算得的s n =160， 宜采用单级单吸的水力结构方案。 6估算泵的效率和功率 查《泵的理论和设计》手册，根据经验公式得 a 水力效率计算 1h η=+ 10.0835lg + 取h η=0.87 b 容积效率