Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Расчёт и построение меридианного сечения колеса.

Меридианным сечением рабочего колеса называется сечение колеса плоскостью, проходящей через ось колеса. При этом лопасти рабочего колеса не рассекаются, а входная и выходная кромки лопасти наносятся на секущую плоскость круговым проектированием, т.е. каждая точка кромок лопасти проворачивается вокруг оси колеса до встречи с секущей плоскостью.

Профилирование меридианного сечения ведётся так, чтобы ширина межлопастного канала рабочего колеса изменялась плавно от входа к выходу. Для этого, обычно, задаются графиком изменения меридианной составляющей абсолютной скорости в функции от радиуса или длины средней линии межлопастного канала. Форма средней линии межлопастного канала рабочего колеса выбирается по прототипам в зависимости от величины коэффициента быстроходности .

Исходным уравнением для определения ширины межлопастного канала является уравнение неразрывности:

, где

- расчетная подача, ;

- некоторый произвольный диаметр, [м];

- ширина межлопастного канала на диаметре, [м];

- меридианная составляющая абсолютной скорости, ;

;

=0.0078 [м];

1.4 Расчёт и построение цилиндрической лопасти рабочего колеса в плане.

Планом рабочего колеса называется сечение, полученное средней поверхностью тока и спроектированное на плоскость, нормальную к оси насоса. Сечение лопасти в плане строится по средней линии и толщине лопасти на соответствующих радиусах. Средняя линия сечения лопасти делит пополам толщину лопасти, отсчитываемую по нормали к средней линии лопасти.

Профилирование лопасти следует вести так, чтобы обеспечить возможно более благоприятные условия для безотрывного обтекания контура лопасти потоком рабочей среды. В этом случае гидравлические потери будут минимальными.

В тихоходных колёсах с цилиндрическими лопастями, у которых средняя линия канала в меридианном сечении имеет направление, близкое к радиальному, сечение лопасти в плане можно принять за истинное сечение лопасти поверхностью тока.

-угол установки лопасти;

dr - приращение радиуса;

Тогда дифференциальное уравнение средней линии будет иметь вид:

, откуда , при , и тогда

Угол установки лопасти колеса на соответствующем радиусе может быть определён по зависимости:

, где

- меридианная составляющая абсолютной скорости;

- относительная скорость;

- толщина лопасти;

t - шаг на соответствующем радиусе.

Так как значениями угла , толщиной лопасти , скоростями в функции радиуса задаются, как правило, не аналитически, а в виде графиков или таблиц, интегрирование уравнения

выполняется обычно приближённо по правилу трапеции.

Обозначим подынтегральную функцию . Тогда , где

- приращение центрального угла;

приращение радиуса;

- значения подынтегральной функции в начале и в конце рассматриваемого участка.

Тогда а величина радиуса вычисляется по уравнению

Указанные расчёты удобно проводить в табличной форме (табл.1).

Таблица 1. Расчет лопасти в плане

№	Ri	С' mi	bi	Wi	C'mi/Wi	ti	Δi	Δi/ti	sin βi	βi	tg βi	Bi	Δri	(Bi+B(i-1))/2	Δν	ν	νi,град
	0,067	0,0326	2,766	9,670	0,2860	0,05296	0,00200	0,03777	0,3238	18,892	0,3422	43,317
	0,073	0,0310	2,807	9,683	0,2899	0,05702	0,00290	0,05086	0,3408	19,924	0,3625	37,983	0,00517	40,650	0,2103	0,210	12,048
	0,078	0,0293	2,849	9,696	0,2938	0,06108	0,00350	0,05730	0,3511	20,555	0,3750	34,275	0,00517	36,129	0,1869	0,397	22,755
	0,083	0,0277	2,890	9,709	0,2977	0,06514	0,00365	0,05604	0,3537	20,715	0,3782	31,868	0,00517	33,072	0,1711	0,568	32,557
	0,088	0,0260	2,932	9,722	0,3016	0,06920	0,00385	0,05564	0,3572	20,928	0,3824	29,664	0,00517	30,766	0,1591	0,727	41,675
	0,093	0,0243	2,973	9,735	0,3054	0,07326	0,00400	0,05460	0,3600	21,101	0,3859	27,768	0,00517	28,716	0,1485	0,876	50,186
	0,098	0,0227	3,015	9,748	0,3093	0,07732	0,00390	0,05044	0,3597	21,082	0,3855	26,336	0,00517	27,052	0,1399	1,016	58,204
	0,104	0,0210	3,056	9,761	0,3131	0,08138	0,00365	0,04485	0,3580	20,974	0,3834	25,163	0,00517	25,749	0,1332	1,149	65,835
	0,109	0,0194	3,098	9,774	0,3169	0,08544	0,00325	0,03804	0,3550	20,791	0,3797	24,198	0,00517	24,680	0,1277	1,277	73,150
	0,114	0,0177	3,139	9,787	0,3207	0,08950	0,00240	0,02682	0,3476	20,338	0,3707	23,662	0,00517	23,930	0,1238	1,400	80,242
	0,119	0,0161	3,181	9,800	0,3246	0,09356			0,3246	18,938	0,3431	24,452	0,00517	24,057	0,1244	1,525	87,372