轴流泵设计步骤

轴流泵设计数据

1、设计参数：

流量 Q ＝ 1000( m ³/h )

扬程 H ＝ 4.5 (m) 转速 n ＝ 1450 ( r/min )

效率 η≧85℅ 汽蚀比转速C≧1000 2、结构形式： 采用60°出水弯管 3、 底板至叶轮中心距离：1m

轴流泵水力设计

一、叶轮的水力设计 （一）结构参数的选择 1．确定轮毂比

根据轮毂比与比转速的关系表，取

45.0=

d h

2．叶轮直径D

叶轮直径一般根据轴面速度来确定，为了得到最优的影片安放角，叶轮进口

前的轴面速度，采用C.C.鲁德涅夫推荐公式来确定：

0(0.06m v =-根据液流的连续性条件，不考虑排挤，则叶轮区域内的轴面速度为 2

241m h Q

v d D D π=

⎛⎫-

⎪⎝⎭

取0m m v v =，则

(4.0D =-根据轮毂比

45.0=D

d h

及给定的参数，叶轮直径即可求出。则 取 D=272mm

即 mm d h 12227245.0=⨯=

3．确定叶片数Z

叶片数通常按s n 选取

为了更易于调节动平衡，取Z=4

4．确定叶栅稠密度l t

Z=4,叶轮外缘的叶栅稠密度推荐为，0.750.85l t =-，同时，适当减小外缘的l t ，增加轮毂侧的l t ，以减小内外侧翼型的长度差，均衡叶片出口的扬程。

所以，轮毂和轮缘之间各截面的l

t

按直线规律变化，其值为

()

()()

1.3 1.4h

l l

t t =-

取()73.00=l ，则()96.0=h t l

4．确定叶片翼型的厚度：

通常轮毂截面的相对厚度为 l

δ

δ=

=（10～15）%

轮缘截面的厚度按工艺条件确定，通常轮缘截面的相对厚度 l

δ

δ=

=（2～5）%

从轮毂到轮缘其厚度按直线规律变化。

（二） 选定截面及计算 1．确定计算截面

通常选取五个彼此等距离的计算流面，由于本设计要求为为半调节式轴流料浆泵，考虑到叶片的调节，轮毂和轮缘需作成球面。 各计算流面的半径可按下式确定： 2

1h

d r =

D r =5

25

13r r r +=

2312r

r r +=

25

34r r r +=

截面D 取值：122，160,198,236,272

2．确定轴面速度和速度环量

（1）确定轴面速度 取99.0v =η 即028.6)(422=-=

v

h m d D Q

V ηπ

（2）确定速度环量 036.22==

Γw

gH T

k π 3．升力法设计计算选定截面 计算表格

4．计算泵的汽蚀比转速C

知道设计流量Q 和轴流泵的转速n ，根据GB/T 13006-91,查取临界汽蚀余量

r NPSH ,计算泵的汽蚀比转速C ：

C =

，查得

1000112062778

.0145062.5m 64

/3r >=⨯=

=C NPSH 所以

符合设计要求。

计算各截面翼型厚度坐标

（1）Ⅰ截面：

翼型如图：（2）Ⅱ截面：

翼型如图：

（3）Ⅲ截面：

翼型如图：

翼型如图：

（5）Ⅴ截面：

翼型如图：

5．叶轮绘型

（1）画翼型展开图

（2）确定叶片旋转轴线位置：

旋转轴线通常取离翼弦进口为（0.3～0.4）l 处，而且一般和翼型最大厚度位置一致。另外，旋转中心一般通过翼型的骨线，也可以偏离骨线，但是，其纵向位置应当有规律变化，以保证叶片表面的光滑。 （3）作叶片轴面投影图， （4）坐平面投影图和木模截线图

二、导叶的水力设计

（一） 导叶结构参数的选择

1． 确定导叶体的扩散角

一般导叶体的扩散角为68θ≤︒-︒，取8θ=︒。

2． 导叶进口边一般和叶轮出口平行，其间距为e=（0.05～0.1）D,

即 e=13.6~27.2mm 取 mm 27e =

3． 叶片数一般取Z=5～10片，低比转速取大值，本设计为比转速903=s n 的轴

流清水泵，故取叶片数Z=7。

4． 弯管（管径为n D ）通常是等截面的，因此，与之相联的扩散管出口直径（4D ）

也应该与弯管相同，为标准直径。

故

4

300 n

D D mm

==

1．导叶的设计与计算(见下表):

9 3 1 3 9

0.90899234

3 1.01809369

2

1.10029543

3

1.16298496

5

1.20951714

5

4 9 3 6 3 ψ0.884240260.91818632 0.936872040.948574260.95621315

3 6 8 5 2

1.23985776

7 1.29440683

3

1.33550649

1

1.36685033

3

1.39011573

6

l 126.885063

6 127.332662

1

128.541734

3

130.198360

8

132.151207

7

18.9592875

7 15.8337641

4

13.4788577

2

11.6829349

5

10.3498861

8

0.33089223

3 0.27634316

7

0.23524350

9

0.20389966

7

0.18063426

4

R 195.28 233.35 275.75 321.49 367.79 αl(β翼

型安放角)

71.04 74.17 76.52 78.32 79.65

1.24 1.29 1.34 1.37 1.39

tan(ε/2 ) 0.04554887

6

0.04198153

2

0.03755730

8

0.03335622 0.02981492

7 0.04551741

5

0.04195689

5

0.03753966

4

0.03334385

8

0.02980609

7 0.091034830.08391379 0.075079320.066687710.05961219