计算机水冷泵设计计算

单位
参考公式
m'

1

0.07 (ns
1 / 100)5 / 6
备注
பைடு நூலகம்
容积效率 ηV 0.95
v

1
1 0.68 ns2 / 3
泵与风机
流动效率 ηh 0.84
h
1 0.0835lg
3
Q n
总效率 η 0.68
叶片数 z
5
出口安装角 β2y 0.65 rad
叶片厚度 b
1
mm
hvm
参数名称
参数值 单位
无限叶片数理论扬程HT∞ 18.66
m
参考公式
H T
(u2v2u u1v1u ) g
备注
滑移系数 K
0.68
有限叶片数理论扬程 HT 12.76
扬程 H
10.68
实际流量 qv 有效功率 Pe
0.00018 19.11
m
m L/min
W
轴功率 Psh
28
W
K

1
2

180


d

D2 2

7.2mm
边界条件 j 32 R R1 (24 1)mm 25mm
j 360 R D2 A (24 7.2)mm 31.2mm 2
求解得 b 25 c 0.000676
蜗壳的型线方程为 R 25e0.000676( j32)
计算机水冷泵设计
答辩人：
汇报内容
1
• 设计要求
2
• 主要参数的确定
3
• 叶片型线的确定
4
• 蜗壳型线的确定
5
• CAD绘制
1. 设计要求
设计要求 序号 电压（V） 功率（W） 最大扬程（m） 最大流量（L/min） 转速（r/min） 叶轮直径(mm)
2 24 30 12 15 5500 48(38)
设计参数 计算比转速、效率 计算泵主要参数 发现扬程等参数
达不到要求 调整进出口直径
各参数基本达到要求 计算叶片、蜗壳型线
CAD绘制
2. 主要参数的确定
参数名称 参数值
扬程裕量 α=1.1 扬程工况系数 = 0.9
设计扬程 Hs 11.88 设计流量 qvs 0.001925
比转速 ns
43.53
谢谢垂听
欢迎老师、各位同学提出宝贵意见！
z
1
g1
1


D1 D2
2
H T KH T
H HTh qV VqVs
Pe gqV H
Psh

Pe

《泵与 风机》 安连锁， 吕玉坤
3. 叶片型线的确定
k
ae
直角坐标系下方程
隐函数求导，得到 斜率方程
画图读斜率，得到 叶轮出、入口斜率
求解得到k，θ
2 x2 y2 arctan( y / x)
带入叶片极坐标方程，化简得隐函数：
F (x, y) a e2 2k arctan( y/x) x2 y2 0
求导得：
D02 4
2k arctan y
e
x

2k
1
1

y2 x2
(
y'x x2
y) 2x 2y
(2


180)qv
2

d

0.0225
cos


180


d

0.0215


当喉部流速近似等于水泵出口流速时，得γ=32°
R bec( j32)
3. 蜗壳型线的确定
设蜗壳的型线方程为 R bec( j32)
蜗壳型线终了截面的张开度
A
R1
cos

y'

0
3. 叶片型线的确定
叶片型线式
叶片型线设计
斜率方程y＇ ρ取值范围
（7.36，24）
k
ae
y ' k tan 1 k tan
k
-0.7536
θ取值范围 （-1. 5685，0）
叶片型线公式
k
1 tan(90 2y )
-0.7536
7.36e
3. 蜗壳型线的确定
37。
《泵与风 机》P44
2. 主要参数的确定
参数名称
叶轮出口排挤系数 ψ
参数值 单位
0.97
叶轮出口圆周速度 u2 13.82 m/s
出口绝对速度径向分量 v2r∞
0.44
m/s
出口绝对速度圆周分量 v2u∞
13.24
m/s
叶轮进口圆周速度 u1 4.24 m/s
进口绝对速度径向分量 v1r∞
1.44
泵的出口ov流0 速v0vov0 设蜗壳的型线方程为 R bec( j )
确定初始角γ
因qv= const,由连续性方程,水泵出口流量等于区域Ⅰ
和区域Ⅱ流量之和。喉部流速近似等于水泵出口流速
利用蜗壳型线方程， 带入边界条件
求解得到b,c
泵出口速度v0=实际出口流量/出口面积
=
4qv
d2
咽部流速=
单位
参考公式
流量裕量 β=1.1
流量工况系数 = 0.7
m m3/s
HS=0.9αHmax qvs=0.7βVmax
3.65n Q
ns
H 3/4
备注
根据水冷泵扬 程变化小，流 量变化大拟定 工况系数。
《泵与风机》 P44，选择柱 形叶片
2. 主要参数的确定
参数名称
参数值 单位
参考公式
备注
泵进口当量直径 D0 14.72 叶轮进口直径 D1 14.72 叶轮出口直径 D2 48
5.CAD绘图
根据泵叶片型线公式和蜗壳型线公式绘制的泵结构图如下 图所示。
6.参考文献
[1] 安连锁 吕玉坤.泵与风机 [M].北京：中国电力出版社，2008 [2] 关醒凡.泵的理论与设计[M].北京机械工业出版社，1987 [3] 吕玉坤,徐国涛,刘伟.计算机水冷循环泵设计方法研究.华北电
力大学学报,2009,36(2);44-47
叶轮出口宽度 b2 2.00
mm
D0

4.53 Q n
mm 悬臂式叶轮D1=D0
KD2 9.35(1n0s0 )0.5
mm
D2

K3 D2
Q n
《泵理论 与设计》
P199
mm
kb

0.64kb2
( ns 100
)5
/
6
b2 kb 3
Q n
2. 主要参数的确定
参数名称 机械效率 ηm
参数值 0.86
m/s
叶片进口安装角 β1y∞
19
°
参考公式
备注

1
zsu D
u D2n 2 60
u qvs 2r D2b V
v2u u2 u2r cot( 2y )
u D1n 1 60
u qvs 1r D1b1V
1 y

arctg( v1r u1
)
2. 主要参数的确定