离心泵水力设计
低比转数离心泵的水力设计及性能预测
Ａｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ｂｙ ｕｓ ｉ ｎ ｇ ｅ ｍｐ ｉ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ，ｂ ａ ｓ ｉ ｃ ｇ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｒ ｙ ｐ ａ ｒ ａ ｍｅ ｔ ｅ ｒ ｓ ｏ ｆ ｉ ｍｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｗｅ ｒ ｅ ｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｅ ｄ．Ｔｈ ｅ
轮， 并采 用 Ｒ Ａ Ｎ Ｓ控 制 方程组 和 Ｒ Ｎ Ｇ ｋ一占湍 流模 型 对所 设计 的 离心叶 轮 流道 的 三 维湍 流 流场
进行 计 算分析 ， 研 究 了这 ４种 短 叶片对 沿流道 的速度 分布 、 压 力分布及 离心 叶轮 整体 水 力Ｉ ｝ 生 能 的 影 响． 结果表 明 ： 添加 短 叶 片 能 明显 提 高叶轮 扬 程 ， 但 过 长的 短 叶 片会 增加 冲 击损 失 与摩 擦 损
ｉ ｍ ｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｐ ｒ ｏ ｉ ｆ ｌ ｅ ｗ ａ ｓ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｔ ｅ ｄ ａ ｃ ｃ ｏ ｒ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ｇ ｉ ｖ ｅ ｎ ｌ ｆ ｏ ｗ ｃ ｒ ｏ ｓ ｓ ｓ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｒ ｅ ａ ｄ ｉ ｓ ｔ ｒ ｉ ｂ ｕ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｗ ｒ ａ ｐ ａ ｎ ｇ ｌ ｅ ｓ ｄ ｉ ｓ —
ｓ ｐ ｅ ｅ ｄ ｃ ｅ ｎ ｔ ｒ ｉ ｆ ｕ ｇ ａ ｌ ｐ ｕ ｍ ｐ ｉ ｍ ｐ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈ ｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｓ ｐ ｌ ｉ ｔ ｔ ｅ ｒ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ ｓ（ ７ ５ ％， ６ ５ ％， ５ ５ ％， ４ ５ ％ ｌ ｏ ｎ ｇ ｂ ｌ ａ ｄ ｅ
—— —— ●● Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｄ ｒ ａ ｉ ｎ ａ ｇ ｅ ａ ｎ ｄ Ｉ ｒ ｒ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｍａ ｃ ｈ ｉ ｎ ｅ ｒ ｙ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
离心泵的水力设计讲解
离心泵的水力设计讲解离心泵的水力设计步骤如下：1.根据设计参数计算比转速ns；2.确定进出口直径；3.进行汽蚀计算；4.确定效率；5.确定功率；6.选择叶片数和进出口安放角；7.计算叶轮直径D2；8.计算叶片出口宽度b2；9.精算叶轮外径D2以满足要求；10.绘制模具图。
在设计离心泵之前，需要详细了解该泵的性能参数、使用场合、特殊要求等。
下表为本章中叶轮水力设计教程中使用的一组性能要求。
确定泵的进口直径时，应考虑泵吸入口的流速，一般取为3m/s左右。
大型泵的流速可以取大些，以减小泵的体积，提高过流能力；而对于高汽蚀性能要求的泵，应减小吸入流速。
本设计例题追求高效率，取Vs=2.2m/s，Ds=80.对于低扬程泵，出口直径可取与吸入口径相同。
高扬程泵，为减小泵的体积和排出管直径，可小于吸入口径。
本设计例题中，取Dd=0.81Ds=65.泵进出口直径都取了标准值，速度有所变化，需要重新计算。
本设计例题中，进口速度为Vs=2.05，出口速度为3.10.汽蚀是水力机械特有的一种现象，当流道中局部液流压力降低到接近某极限值时，液流中就开始发生空泡。
在确定泵转速时，需要考虑汽蚀条件的限制，选择C值，按给定的装置汽蚀余量和安装高度确定转速。
转速增大，过流不见磨损快，易产生振动和噪声。
汽蚀是液流中空泡发生、扩大、溃灭过程中涉及的物理、化学现象，会导致噪音、振动、甚至对流道材料产生侵蚀作用。
这些现象统称为汽蚀现象，一直是流体机械研究的热点和难点。
为了避免汽蚀带来的负面影响，需要计算汽蚀条件下允许的转速，并采用小于该转速的转速。
在计算汽蚀条件下的转速时，需要先计算汽蚀余量NPSHa，而NPSHa的计算需要知道泵的安装高度和设计要求中的数值。
例如，设计要求中给出的安装高度为3.3m，那么计算得到NPSHa为6.29m。
同时，还需要计算NPSHr，可以通过NPSHa除以1.3得到，例如计算得到NPSHr为2.54m。
比转速是一个综合性参数，它说明着流量、扬程、转数之间的相互关系。
500SM35型离心泵的水力设计计算及试验研究
２ 计算叶轮进 口直径 ： ） 根据经验及 结构需求 ， 轮毂 直径 取
＝
（ ） 定 叶轮 的叶 片 数 ｚ与 叶 片 包 角 妒 取 叶 片数 为 ６ ４确 ： ； 包 角 取 ９ 。 ０。
轮 获得 能量 的流体从高压侧通过间隙向低压侧 泄漏 ，而造成
２ 水 力设计计 算
本次设计采用速度系数法 ，对 ５０ Ｍ３ ０ Ｓ ５单级双吸中开式 离心泵 的叶轮 、 出室和吸入室进行了水力 设计， 压 要求达到 的设 计 参数 ： ＝２２ ；Ｈ ：３ ｍ；ｎ＝９ ０ｒ ｉ； ＝８ ％ Ｑ ０ ０ｍ ５ ７ ／ ｎ叼 ａ ｒ ３
ＮＳ ５ Ｐ Ｈ＝ ｍ。计 算 结果 如 下 ： ２１ 叶轮 几 何 尺 寸 的计 算 ． （） １ 计算 比转 数 ：
的能 量 损 失 。 在 提 高 离 心 泵 的 效 率过 程 中 ，往 往 会 同时 带 来 汽 蚀 性 能
（） ５ 确定 叶轮叶片的出 口安放 角 ！ ： 计算得 前盖板 ＝２ 。 ， ２ 后盖板 ，， ５ 。 ８＝ 。 －２ （） ６ 确定 叶轮外径 Ｄ 及叶片厚度 Ｓ ： ：
摘 要： 采用速度 系数 法对 ５ ０Ｍ３ ０Ｓ ５型单级 双吸 中开式 离心泵进行 了水力设计计算 ， 并对 自行研制的样 泵进行 了性 能试验及汽蚀试 验， 结果表 明各项性能参数 均可达到设计要求。 关键词 ： 中开式 离心泵 ； 水力设计 ； 效率 ； 汽蚀性能
中 图分 类 号 ： ３ １ ＴＨ １ 文献 标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： ２ ５ ５ （ ０ ０ — ０ ８ ０ １７ — ４ Ｘ ２ １ １０ ６－ ３ ６ ０）
量 。 容 积损 失 ，是 指 泵 由于 转 动 部 件 与 静 止 部 件 之 间 存 在 间 隙 ， 叶 轮 转 动 时 ， 间 隙 两侧 产 生 压 力 差 ， 而 使 部 分 由 叶 当 在 因
离心泵的水力设计和数值模拟讲解
离心泵的水力设计和数值模拟讲解离心泵是一种常见的水力机械设备，广泛应用于工业和民用领域。
它的水力设计和数值模拟是对离心泵性能进行优化和改进的重要手段。
下面将从离心泵的水力设计和数值模拟两个方面进行详细讲解。
一、离心泵的水力设计1.流量设计：离心泵的流量设计是以工程要求的流量为基础，通过水力模型试验或数值模拟等方法确定。
流量是衡量离心泵工作效果的重要指标，也是确定泵的尺寸和形式的基础。
2.扬程设计：扬程是指离心泵能够将液体抬升的高度。
在水力设计中，扬程是根据所需扬程和流量来确定的。
扬程的大小取决于泵的尺寸、转速、叶轮形状等因素。
3.效率设计：离心泵的效率是指泵所传递的水功率与泵所消耗的机械功率的比值。
效率的高低直接影响到泵的能耗和使用成本。
在水力设计中，需要根据工程要求和经济性考虑，确定合适的效率。
4.功率设计：离心泵的功率设计是指根据所需流量、扬程和效率来确定泵的功率。
功率是决定泵的动力系统和选型的重要参数，需要根据泵的工作条件和性能曲线来确定。
二、离心泵的数值模拟离心泵的数值模拟是利用计算机技术对泵的内部流动进行仿真模拟，以获得流场信息、压力分布和效率等参数。
数值模拟可以帮助优化和改善泵的性能、减少试验成本和时间。
1.建立几何模型：离心泵的数值模拟首先需要建立一个几何模型。
几何模型包括泵的内外部结构、叶轮的形状和尺寸等。
通过CAD软件等工具进行建模，得到几何模型的三维模型。
2.网格划分：在几何模型的基础上，需要对计算域进行网格划分。
网格划分是将计算域划分成小区域，以便对流动进行离散化计算。
合理的网格划分能够保证计算结果的准确性和稳定性。
3.数值计算：数值计算是指通过数值方法对流体的动力学方程进行求解，得到流场信息和参数分布。
常用的数值求解方法包括有限体积法、有限元法和离散元法等。
通过将流场方程离散化为代数方程组，使用求解器进行求解，得到结果。
4.结果分析与优化：得到数值模拟结果后，可以对流场、压力分布、速度分布等进行分析和评价。
离心泵动静干涉作用机理及低噪声水力设计
离心泵动静干涉作用机理及低噪声水力设计
离心泵的动静干涉作用机理是指，在离心泵高速旋转时，由于压力变化和离心力的作用，会产生涡流和涡旋，使得泵内流体出现紊乱和动静干涉的现象。
这种现象会影响泵的效率和稳定性，同时也会产生噪声和振动问题。
为了减少离心泵的动静干涉作用，需要采用低噪声水力设计。
这种设计包括：
1.优化流道结构：通过细化流道设计、调整进出口径比、优化导叶和叶轮等措施，使得流体在泵内的流动更加平稳，避免了涡流和涡旋的产生。
2.减少轴向力：通过调整叶轮的曲率和叶片数量，使得泵的静压平衡达到最佳状态，从而减少轴向力的产生。
3.降低噪声振动：采用减震、吸音和隔振等技术，降低泵的噪声和振动问题。
通过采用低噪声水力设计，可以有效地降低离心泵的动静干涉作用，提高泵的效率和稳定性，同时也可以减少噪声和振动问题，提高设备的使用寿命。
简述离心泵叶轮水力设计时,速度系数法和模型相似换算法的区别_概述说明
简述离心泵叶轮水力设计时,速度系数法和模型相似换算法的区别概述说明1. 引言1.1 概述离心泵是一种常用的液体输送设备，其工作原理是通过叶轮的旋转产生离心力，将液体从低压区域转移到高压区域。
在离心泵的设计过程中，叶轮的水力设计是非常重要的一部分。
而叶轮水力设计方法中，速度系数法和模型相似换算法是两种常用的计算方法。
1.2 文章结构本文将分为以下几个部分来详细介绍离心泵叶轮水力设计时的速度系数法和模型相似换算法及其区别。
首先会对速度系数法进行简要介绍，包括其原理和计算方法。
然后会对模型相似换算法进行类似的介绍。
之后会比较这两种方法存在的区别，包括相似性原理差异、计算方法差异以及适用性分析。
最后会通过工程实际应用案例对比分析来加深对这两种方法区别的理解。
1.3 目的本文旨在全面了解并比较离心泵叶轮水力设计时的速度系数法和模型相似换算法，并明确它们之间存在的差异。
通过对比分析，可以更好地选择合适的方法用于离心泵叶轮水力设计，在实际工程应用中提高设计的效果和质量。
同时，本文还希望能够为相关领域的研究者和从业人员提供有价值的参考和指导。
2. 离心泵叶轮水力设计时的速度系数法:2.1 简介:离心泵是一种常见的水力机械设备，在许多工程领域中被广泛应用。
离心泵的性能参数主要包括流量、扬程和效率等。
其中，叶轮是离心泵中最关键的部件之一，其水力设计对于泵的性能至关重要。
2.2 原理及计算方法:速度系数法是一种常用于离心泵叶轮水力设计的方法。
该方法基于流体动量守恒原理，通过选择适当的叶轮出口径向速度分布来满足设计要求。
主要包括以下步骤：1. 设定目标流量和扬程。
2. 根据所选定的叶轮进口径向速度分布形式和角动量平衡原理，确定出口径向速度。
3. 通过展开叶片并考虑角速度差等因素，得到切线方向上瞬时相对流速。
4. 根据相对流速与切线方向的夹角以及转子出口直径确定绝对流速。
5. 根据绝对流速的大小确定叶片出口角度，并进行修正以满足稳态工况要求。
离心泵水力设计
离心泵水力设计课程设计及指导书（一）离心泵水力设计任务书1 设计目的掌握离心式叶轮和进、出水室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。
2 设计参数及有关资料（1）泵的设计参数：（可自选一组参数设计，也可参照给出的参数变更局部参数设计，每个人必须选择不同的参数进行设计）1.m h rpm n m H h m Q a 3.3,2900,60,/373=∆=== 2.m h rpm n m H h m Q a 44.5,1450,16,/903=∆=== 3.900,1430,24,/663====C rpm n m H h m Q 4.900%,80,2900,48,/1453=====C rpm n m H h m Q η 5.m 5,2970,5.18,/12====SZ H rpm n m H s l Q 泵的安装高度 6.m h rpm n m H s l Q r 13.2,2870,10,/3.2=∆=== 7.m rpm n m H h m Q 6.2h ,1450,5.32,/170r 3=∆=== 8. %60,2h ,2900,20,/20r 3==∆===ηm rpm n m H h m Q（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。
3 设计内容及要求（1）设计内容。
包括以下几个方面：l ）、离心泵结构方案的确定。
2）、离心泵水力过流部件（进水室、叶轮、压水室）主要几何参数的选择和计算。
3）、叶轮轴面投影图的绘制。
4）、螺旋形压水室水力设计。
（2）要求。
包括以下几个方面：l ）、用速度系数法和解析计算法进行离心泵水力设计。
2）、绘出压水室设计图。
3）、编写设计计算说明书。
4 设计成果要求（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、论点及结论均应交待依据。
离心泵与轴流泵原理及水力设计
离心泵和轴流泵的工作原理和水力设计的主要区别
一、工作原理：
1. 离心泵：
利用电动机带动，在启动泵前，泵体及吸入管路内充满液体。
当叶轮高速旋转时，叶轮带动叶片间的液体一道旋转，由于离心力的作用，液体从叶轮中心被甩向叶轮外缘，动能也随之增加。
当液体进入泵壳后，由于蜗壳形泵壳中的流道逐渐扩大，液体流速逐渐降低，一部分动能转变为静压能，于是液体以较高的压强沿排出口流出。
与此同时，叶轮中心处由于液体被甩出而形成一定的真空，而液面处的压强比叶轮中心处要高，因此，吸入管路的液体在压差作用下进入泵内。
叶轮不停旋转，液体也连续不断的被吸入和压出。
2. 轴流泵：
主要是利用叶轮的高速旋转所产生的推力提水。
轴流泵叶片旋转时对水所产生的升力，可把水从下方推到上方，由于叶轮高速旋转，在叶片产生的升力作用下，连续不断的将水向上推压，使水沿出水管流出。
叶轮不断的旋转，水也就被连续压送到高处。
二、水力设计：
1. 离心泵的水力设计通常需要考虑泵的吸入和排出管道的形状、尺寸和位置，以及泵的旋转速度和流量等因素。
在设计过程中，需要确保液体在泵内能够顺畅流动，避免产生涡旋和湍流，以减少水力损
失和机械磨损。
2. 轴流泵的水力设计则主要集中在叶片的设计上。
叶片的形状、角度和排列方式等都会影响泵的扬程和流量。
设计时需要确保叶片能够产生足够的升力，同时减少水力损失和机械摩擦。
总的来说，离心泵和轴流泵在原理和水力设计上都有其独特的特点和要求。
具体的设计过程需要根据实际需求和应用场景进行综合考虑。
低比转速离心泵的水力模型设计
.
一
—
一
、、甘奋喻 沙砂
D esigntt: D elopm t ev en
设计与R 发
室的水力损失; 三是设计新的吸水室。汽蚀性能主要考
三、设计思想及试验方案
1 . 设计思想
虑泵吸水室和叶轮进 口尺寸和形状 。
2 . 试验方案
方案 1
方案 2
环 形 吸水室 半 螺旋形 吸水室
! 一
泵是把原动机的机械能转换成输送液体能量的机器 ，
和出 口宽度所致。从汽蚀性能指标看 ，两个方案均达到 了课题规定的要求 ，方案 2 的汽蚀性能要好一些。 表1
Q/
20 40
NP SH 一Q
NPSH / m
4
60
《 案 1) 方
Q/ (m 3Ih)
图2
HI M
两种试验方案结果比较
H /
m
H 一Q
n/
刀 /
(%)
49 .4 63 .7
N P SH
/ m
1. 两种试验结果比较 该课题的试验方案全部在国家工业泵质量监督检验
H IM
H 一Q
中心的试验台上进行 ，该 中心的试验台经过国家质量监
督检验检疫总局和国家计量局 的审查和验收 ，精度达到 试验台 A 级精度要求 ，满足本课题 的各项试验要求 。
n (%)
n 一Q
表 1、图 2 、图 3 是方案 1、方案 2 的试验结果。从 试验结果可以看到，两个方案的性能曲线形状较好 ，没 有驼峰，流量、扬程两个方案都达到了课题规定的要求 ， 方案 2 较方案 1 流量、扬程高一些。从效率曲线可以看 出，两个方案的效率指标均达到了课题规定的要求 ，方 案 2 的效率指标略高一些 。最高效率点向大流量处偏移 ， 这主要是由于降低了叶轮外径 ，增大了出口叶片安放角
离心泵叶轮水力设计
离心泵叶轮水力设计离心泵叶轮的流道形状是其水力设计的一个重要方面。
流道形状的优化可以降低水流速度的变化，减小能量损失，提高泵的效率。
一般来说，对于离心泵叶轮的水力设计来说，流道形状应该尽量保持平滑，避免出现过于复杂的几何结构，以减小流阻和涡流损失。
叶片角度也是离心泵叶轮水力设计的重要因素之一、叶片角度的选择直接影响着叶轮的流道流速和角动量的大小。
一般来说，在离心泵叶轮的水力设计中，叶片角度应该根据流体性质和工作条件的不同而有所调整。
例如，对于高粘度液体的泵来说，叶片角度一般选择较小，以减小流体的阻力和摩擦损失。
除了流道形状和叶片角度外，离心泵叶轮的几何参数也是水力设计的重要考虑因素。
例如，叶轮的进口直径、出口直径、叶片数等。
这些参数的选择应该根据需要泵送流量和扬程的不同进行调整。
一般来说，随着泵送流量的增大，叶轮的进口直径和出口直径也应该相应增大，以保持叶轮的稳定运行和高效性能。
在离心泵叶轮的水力设计中，还需要考虑到流动的非定常性以及液体的旋转运动对叶轮的影响。
非定常流动包括流场的非均匀性和流体的非线性特性。
为了减小非定常性的影响，可以通过减小流道的长度和宽度来降低流动的不均匀性。
而液体的旋转运动主要是由于叶轮的旋转导致的，对于这种情况，可以通过增大出口直径和叶片角度来减小涡流的损失。
总之，离心泵叶轮的水力设计是离心泵性能优化的关键步骤之一、在水力设计过程中，需要综合考虑流道形状、叶片角度和叶轮几何参数等方面的因素，以提高离心泵的效率和性能。
此外，还需要考虑流动的非定常性和液体的旋转运动对叶轮的影响，以减小能量损失和涡流损失，提高泵的工作效率。
只有在水力设计的合理指导下，离心泵才能够实现更高的效率和更好的性能。
离心泵水力模型汇编
离心泵水力模型汇编
离心泵是流体机械中最常用的一种泵，它通过旋转叶轮产生离心力，将流体从入口吸入并输送到出口。
离心泵的水力模型可以通过下面的
步骤组装：
1. 选择合适的离心泵叶轮和泵壳。
2. 将叶轮和泵壳安装在支架上，保证叶轮处于泵壳中心。
3. 连接电动机和泵轴，将电动机安装在支架上。
4. 安装进出口管道和阀门，以控制流量和压力。
5. 安装水泵监测系统，包括流量计、压力计和温度计等。
在水力模型的实验中，需要进行以下步骤：
1. 开启电动机，启动离心泵，并通过调整阀门控制流量。
2. 监测流量、压力和温度等数据，并记录下来。
3. 根据记录的数据计算出泵的效率、扬程、功率和比速等参数。
4. 调整泵的参数，例如改变叶轮和泵壳的结构、调整叶轮尺寸和叶片
角度等，以提高泵的性能。
5. 维护和保养离心泵，例如清理泵体和叶轮中的杂质、检查轴承和密封等。
离心泵的水力模型是实验室中常用的流体力学实验装置，通过模拟离心泵在真实工况下的运行情况，可以评估泵的性能和优化泵的设计，提高工程应用的效率和可靠性。
课程设计任务书-离心泵部分
《泵与风机技术》课程设计任务书离心泵叶轮水力设计部分姓名______________学号_______________ 班级_______________一、课程设计目的（1）巩固和系统化所学的有关泵的知识，并进一步深化理解。
（2）掌握泵水力设计技能和方法。
（3）学习综合应用所学的知识，解决实际工程问题；为毕业设计和以后的工作打下良好的基础。
二、设计题目输送常温清水的单级单吸离心泵，其参数为：Q＝立方米／小时；H＝米；n＝2900 转／分。
三、具体要求1、课程设计内容包括图纸和计算说明书两部分，每一部分均要求正确、认真地完成。
2、图纸包括以下内容：（1）叶轮水力图：要求A3幅面的坐标纸4张，包括叶轮轴面投影图、流道面积变化曲线图、流线分段图、方格网流线图、叶轮木模图等。
其中，叶轮轴面投影图和流道面积变化曲线图（轴面液流过水断面面积变化检查图）绘制在第1张坐标纸上；流线分段图绘制在第2张坐标纸上；在方格网上绘流线以及在方格网上进行叶片加厚的方格网流线图绘制在第3张坐标纸上；叶轮木模图（叶片裁剪图）绘制在第4张坐标纸上。
（2）计算说明书。
计算说明书包括各部分设计的理论分析、计算依据以及计算结果。
并附有必要的草图和结构示意图。
计算说明书要求计算正确、分析清楚、字迹整洁并附有目录。
四、时间安排叶轮水力设计，2～3天；计算及绘图，1～2天；整理说明书，1～2天。
五、参考文献1、叶片泵设计手册，机械工业出版社：第五章的内容；2、泵的理论与设计，机械工业出版社：第八章的内容；3、现代泵技术手册，中国宇航出版社：第七章的内容。
指导教师：郭鹏程电话：82312720E-mail：guoyicheng@（1）叶轮轴面投影图和流道面积变化曲线图（示意）（2）流线分段图（示意）（3）方格网流线图（示意）（4）叶轮木模图（示意）。
离心泵叶轮水力设计
设计题目：离心泵叶轮水力设计设计参数：流量0.1m3/s，扬程71.5m，转速1450rpm比转速：68.07目录一、已知设计参数二、速度系数法1.计算泵的比转速2.计算泵的进出口直径4. 计算叶轮进口直径D j5. 确定叶轮进口流速4. 确定叶轮叶片数z和叶片包角5. 确定叶轮叶片的出口安放角6. 确定叶轮外径D2及叶片厚度7. 确定叶轮出口轴面流速8. 确定叶轮出口宽度b29. 绘制叶轮的轴面投影图，检查过流面积变化10. 做叶片进口边11. 绘制轴面液流的流线（分流线） 三、 叶轮叶片的绘型1. 掌握方格网绘型的过程2. 掌握叶片木模图绘制过程3. 绘制木模图一、已知设计参数流量：Q=0.1m ³/s 扬程：H=71.5m 转速：n=1450rpm二、速度系数法1. 计算泵的比转速根据比转速公式s n ==435.711.0145065.3⨯⨯=68.07 故泵的水力方案为：单级单吸式离心泵。
2确定泵的总体结构形式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S D =πs 4υQ =π⨯⨯7.21.04= 217mm取标准值220mm泵的排出口直径为D d = 0.8D s =220mm （因设计的泵扬程较低） t D —泵吸入口直径s D —泵排出口直径将选定的标准值代入上式，得泵的进出口流速为2.63m s 。
5确定比转速s n 和泵的水力方案根据比转速公式s n ==435.711.0145065.3⨯⨯=68.07 根据以往的运行经验。
依算得的s n =68.07，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10.0835lg h η=+314501.0lg 0835.01+=0.884 取h η=0.88 b 容积效率23110.68v s n η-=+=3207.6868.011-⨯+=0.961取v η=0.96c 圆盘损失效率 76110.07()100m s n η=-=8710007.68107.01）（-=0.89 d 机械效率假定轴承填料损失约为2% ，则m η=0.89×0.98=0.87 f 总效率m v h ηηηη= =0.87×0.96×0.88=0.73 g 轴功率1000rQH N η==73.010005.711.0100081.9⨯⨯⨯⨯=96.08KW h 计算配套功率'N =KN=1.2×68.7=115.3KW K 取1.27叶轮主要参数的选择和计算叶轮主要几何参数有叶轮进口直径0D 、叶片进口直径1D 、叶轮轮毂直径h d 、叶片进口角1β、叶轮出口直径2D 、叶轮出口宽度2b 、叶片出口角2β和叶片数Z 。
离心泵水力设计
离心泵水力设计离心泵是一种常用的水力机械设备，广泛应用于各个行业中的液体输送、供水和循环系统中。
离心泵的水力设计是确保其正常运行和高效工作的关键。
在进行离心泵水力设计时，需要考虑多个因素，如流量、扬程、效率和液体特性等。
流量是离心泵设计的关键参数之一。
它指的是单位时间内通过离心泵的液体体积。
流量的大小取决于实际使用需求和输送管道的尺寸。
在进行离心泵水力设计时，需要根据实际情况确定所需的流量，并据此选择合适的离心泵型号和相应的工作点。
扬程是离心泵水力设计中的另一个重要参数。
它表示液体从离心泵进口到出口所需克服的压力差。
扬程的大小直接影响到离心泵的选型和工作效果。
在进行离心泵水力设计时，需要准确计算出所需的扬程，并选择与之匹配的离心泵。
除了流量和扬程，效率也是离心泵水力设计中需要考虑的重要因素之一。
离心泵的效率是指输送液体的功率与输入功率之比，一般以百分比表示。
高效率的离心泵能够大幅降低能源消耗并提高工作效率。
在进行离心泵水力设计时，需要选择效率较高的离心泵，并根据实际需求进行相应的调整和优化。
液体特性也是离心泵水力设计中需要考虑的一个重要因素。
不同液体具有不同的物理和化学特性，如密度、黏度和温度等。
在进行离心泵水力设计时，需要了解液体的具体特性，并根据其特性确定合适的离心泵和配套设备。
例如，若输送的是高黏度液体，可能需要选择低转速大功率的离心泵。
为了提高离心泵水力设计的准确性和可靠性，需要进行充分的工程计算和实验研究。
借助计算机辅助设计软件和模拟仿真技术，可以对离心泵进行数字化设计和优化。
此外，利用实验台和测试设备，可以对离心泵进行物理实验和性能测试，从而进一步验证和改进水力设计。
总之，离心泵水力设计是确保离心泵正常运行和高效工作的重要环节。
在进行离心泵水力设计时，需要考虑流量、扬程、效率和液体特性等多个因素，并进行工程计算和实验研究。
通过科学合理的设计，可以提高离心泵的工作效率和能源利用率，满足不同行业和领域的需求。
离心泵叶轮水力设计
离心泵叶轮水力设计0.98根据上述三种效率计算得到总效率为：hvm0.880.960.890.98=0.73根据公式，计算泵的功率：P=QH/=10000.171.5/0.73=.86W≈10.4kW因此，选用11kW的电机作为泵的动力源。
三、叶轮叶片的绘型1.掌握方格网绘型的过程方格网绘图法是一种快速、简便的绘图方法，适用于各种形状的叶轮叶片的绘制。
具体步骤如下：1）在方格纸上按比例放大叶片木模图；2）将叶片木模图的每一个关键点的坐标标在方格纸上；3）用直尺将每个关键点连接起来，形成叶片的外形；4）用曲线连接相邻的直线段，形成光滑的曲线。
2.掌握叶片木模图绘制过程叶片木模图是叶片外形的模型图，是绘制方格网图的基础。
其绘制过程如下：1）确定叶片的进口和出口圆直径；2）确定叶片的最大厚度和最大弦长；3）在方格纸上按比例画出进口和出口圆的圆弧；4）在进口圆弧上划分出若干等分点，根据叶片的包角和进口流角确定各等分点的位置；5）根据叶片的最大厚度和最大弦长，在进口圆弧上确定叶片的最大厚度点和最大弦长点；6）连接最大厚度点和最大弦长点，形成叶片的中心线；7）在最大厚度点和最大弦长点上分别确定叶片的前缘和后缘线；8）根据叶片的包角和出口流角，在出口圆弧上确定各等分点的位置；9）用曲线连接相邻的等分点和前后缘线，形成叶片的外形。
3.绘制木模图根据已知的设计参数和叶轮的水力方案，确定叶轮的进口和出口直径，最大厚度和最大弦长。
然后，按照叶片木模图的绘制过程，在方格纸上绘制出叶片的中心线、前后缘线和外形曲线。
最后，检查叶片的包角、出口流角和叶片的流线等重要参数是否符合设计要求。
叶片外径D2和叶片出口角β2等出口几何参数是影响泵扬程的最重要因素。
另外影响泵扬程的有限叶片数的修正系数也与D2和β2及叶片等参数有关。
可见，D2的精确与否，间接影响着泵的性能。
根据经验公式D2=K3Q1，取K=11.333，Q1=168.07，可得D2=465 mm（初步计算值）。
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离心泵水力设计 课程设计及指导书（一）离心泵水力设计任务书1 设计目的掌握离心式叶轮和进、出水室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。
2 设计参数及有关资料 （1）泵的设计参数：（可自选一组参数设计，也可参照给出的参数变更局部参数设计，每个人必须选择不同的参数进行设计）1. m h rpm n m H h m Q a 3.3,2900,60,/373=∆===2. m h rpm n m H h m Q a 44.5,1450,16,/903=∆===3. 900,1430,24,/663====C rpm n m H h m Q4. 900%,80,2900,48,/1453=====C rpm n m H h m Q η5. m 5,2970,5.18,/12====SZ H rpm n m H s l Q 泵的安装高度6. m h rpm n m H s l Q r 13.2,2870,10,/3.2=∆===7. m rpm n m H h m Q 6.2h ,1450,5.32,/170r 3=∆===8.%60,2h ,2900,20,/20r 3==∆===ηm rpm n m H h m Q（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。
3 设计内容及要求（1）设计内容。
包括以下几个方面：l ）、离心泵结构方案的确定。
2）、离心泵水力过流部件（进水室、叶轮、压水室）主要几何参数的选择和计算。
3）、叶轮轴面投影图的绘制。
4）、螺旋形压水室水力设计。
（2）要求。
包括以下几个方面： l ）、用速度系数法和解析计算法进行离心泵水力设计。
2）、绘出压水室设计图。
3）、编写设计计算说明书。
4 设计成果要求（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、论点及结论均应交待依据。
（2）设计说明书中应包括计算、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）设计图纸要图面整洁、尺寸准确、线条匀称。
（4）手绘一张离心泵的总装简图，标注出主要的零部件的名称。
（二）离心泵水力设计指导书设计者应根据设计任务书中给定的设计参数，参考有关设计资料，在规定的时间内完 成任务书中提出的具体要求。
提出以下设计步骤，供设计者参考。
（1）计算泵的比转数n s ，确定泵的结构方案。
公式为4/365.3H Q n n s =(10-1)式中 Q ——单吸叶轮泵的流量，m 3/s H ——单级叶轮泵的扬程，m 。
（2）确定泵的进出口直径 。
吸入口直径D s 由进口流速v t (经济流速)决定，st v QD π4= 出口直径D t 按经验公式D t ＝（0.7～1.0）D s 确定。
D s 、D t 要求按标准直径选择。
（3）计算泵的允许汽蚀余量〔Δh 〕或允许吸上真空高度〔H s 〕．公式如下3/462.5⎪⎪⎭⎫⎝⎛=∆c Q n h r （10－2）[]k h h r +∆=∆(一般规定k =0.3m)[][]gv h g p g p H s v s 220+∆--=ρρ （10—3）（4）泵转速n 的确定．按满足汽蚀要求校核转速．公式为Qh c n r62.54/3∆=（10—4）所用转速均应与电动机档次一致。
（5）计算泵的轴功率P ，确定配套电动机的型号及传动方式．公式为)(1000kW gQHP ηρ=（10—5）配套功率为P ′＝（1.1～1.2）P （kW ）（6）估算设计泵的效率（ηv 、ηh 、ηm 和η）总效率η应符合国家标准的要求。
（7）计算泵轴的最小直径dmin 。
，并圆整到标准直径、公式为[])(2.03min m Md τ= （10—6） （8）确定叶轮的穿孔直径d B 。
（9）确定轮毂直径d h ，画出泵轴草图，校核轮毂强度（键槽处轮毂的最小壁厚δmin >4～5mm ）（10）确定叶轮进口直径D 0。
可由叶轮进口的速度系数K v 0。
，求出叶轮进口流速v 0。
即gH k v v 200= （10—7）再由叶轮进口流速v 0求得叶轮进口直径D 0，即vv QD ηπ004=（10—8）也可先计算出叶轮进口的折引直径D ′，即为经验系数）030(k nQk D =' (10—9) 再由折引直径D ′计算出进口直径D 0，即220h d D D +'=； （10－10）（11）初定叶片出口安装角β2（或出口直径D 2）。
如先定β2时，一般可取β2＝20º～30º（与δn s 有关），以后精算D 2。
如先定D 2，则可用式（10－11）先估算D 2，即nu D π2260=（10－11） 式中，gH k u u 222=；2u k 为圆周速度系数。
或用下列统计公式粗估D 2，即322nQ k D QD =21210035.9-⎪⎭⎫⎝⎛=s QD n k （10－12）或 3222ngHk D HD = 5121002.19⎪⎭⎫⎝⎛=s HD n k （10－13）（12）确定叶轮出口宽度b 2。
按统计公式（10－14）计算，即322nQk b b = 6/52100635.0⎪⎪⎭⎫⎝⎛=s b n k （10－14）（13）选定叶片数z 。
当n s ＝60～120时，z ＝6～7。
（14）确定叶片厚度δ。
可用经验公式（10－15）估算，即12+=zHAD δ （mm ） （10－15）式中，H 为泵的扬程（m ）；D 2为叶轮外直径（m ）；A 为经验系数，与s n 和材料有关，见表10－1。
表10－1 经验系数A 选择表s n 60 70 80 90 130 190 280 铸铁、铜3.23.54.04.567 10 钢 3.4 3.2 3.4 3.5 5 68（15）确定叶片包角ϕ。
90°<ϕ<120°（与s n 成反比）。
（16）精算叶轮外径D 2（或β2），公式及算法见第五章式（5－6）、式（5－7）等有关内容。
根据以上思路计算确定的各个参数，由于引入了不少经验系数，在一般情况下应是可靠的，但又有较大的近似性和灵活性，所以计算出来的数据，有时要用几种方法来验证，有的则可从不同的角度去推求。
某些参数的选定，在很大程度上取决于设计者的经验和水平，所以在设计时，要反复推敲。
（17）绘制叶轮轴面流道投影图。
参照同比转数泵，拟定叶轮前后盖板轮廓线（盖板倾角、转弯、半径等）。
（18）检查轴面流道过水断面的面积变化是否合理、具体做法如下。
l ）在轴面流道投影图内，作若干内切圆，流道转弯处要求适当加密。
2）按图10－1的作法．作出过水断面形成线，求出各内切圆中心的轴面液流过水断面的面积f i ，公式为计算可从进口断面开始，按断面编号列表进行。
3）作过水断面面积随流道中线长度l 变化的f i －l 曲线，并检查其曲线的合理性。
（l9）按一元流理论（r i Δb i ＝const ）分流线并作出v ′m ＝f （S ）曲线。
（20）确定叶片入口边位置。
叶片进口边的恰当位置应使叶片进口边与前盖板的交点A 在略大于或等于叶轮吸入口直径的地方。
该交点和进口边与后盖板的交点B 的连线与叶轮轴心线的夹角为α，α取值一般为：低比转数泵α＝20°～30°；中比转数泵α＝30°～45°；高比转速泵α＝45°～60°。
如图10－2所示。
这样的布置对于提高泵的效率和吸程是有利的。
（21）计算和确定叶片进口安装角β1（用逐次逼近法进行）。
βββ∆+'=11，11111m m v u v tg -='-β，vm k b D Qv ηπ1111=，先假定k 1＝0.84～0.95，可求1β'，然后校核k 1，要求%1111<=∆设设原－k k k ，加冲角时，应注意：c b a 111βββ∆<∆<∆。
（22）用保角变换法进行叶片绘型。
步骤如下。
l ）轴面流线分段。
2）在方格网上画展开流线。
3）绘制轴面截线。
4）在轴面图上对叶片加厚。
5）画叶片剪裁图。
6）检查流道水力性能（作w －l 、v ur－l 曲线）。
（23）螺旋形压水室水力力设计要点。
具体如下。
l ）根据螺旋形压水室的基本方程式dr r b k QR r ⎰=022πϕ用速度系数法求作压水室各过流断面，即gH k v v 233= （10－17）)(3s v n f k =（查有关曲线）3603ϕv Q F r =（10－18）2）绘制螺旋形压水室平面图。
①画出压水室基圆和断面安装角射线；②计算并画出螺旋角α3（333u m v varctg =α）。
③将各过流断面内壁与分型面的交点投影到平面图上（用分规）；④作压水室螺旋线；⑤作扩散管。
参考资料：1.水泵及水泵站习题实验课程设计指导书（中国数字图书馆有电子版）2.泵的理论与设计关醒凡机械工业出版社T414/19（中国数字图书馆有电子版）3.现代泵技术手册关醒凡1995.9 （超星数字图书馆有电子版，书中有水力模型）4.离心泵陈乃祥，吴玉林TH311/C527 （中国数字图书馆有电子版）5.离心泵与轴流泵原理及水力设计丁成伟T414.2/56.叶片泵原理及水力设计查森T414.2/7公共邮箱：***************密码：jxsj123。