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渣漿泵相似理論方法設(shè)計(jì)程序

1. 相似理論計(jì)算法

相似理論計(jì)算法又稱模型換算法，它不只是葉輪的水力設(shè)計(jì)方法，也是泵的一種水力設(shè)計(jì)方法。盡管葉輪是泵極為重要的部分，但是同一個(gè)葉輪換上不同的壓水室，會(huì)有不同的性能。因此，相似理論計(jì)算法適用于整個(gè)泵的過(guò)流部分設(shè)計(jì)。

如果兩臺(tái)泵幾何相似，工況也相似，并且對(duì)應(yīng)的尺寸比值不太大(不超過(guò)3)，轉(zhuǎn)速之比也不大(不超過(guò)2)，則可認(rèn)為它們的機(jī)械效率ηm、容積效率ηv、水力效率ηh均相等，因而總效率也相等，這種情況下兩泵的比轉(zhuǎn)速相等。相似定律公式詳見(jiàn)式(1-44) ~式(1-46)， 其中有角標(biāo)m的參數(shù)代表模型泵性能參數(shù)，無(wú)角標(biāo)的參數(shù)代表實(shí)型泵性能參數(shù)。

2.設(shè)計(jì)步驟

相似理論計(jì)算法可先用設(shè)計(jì)參數(shù)計(jì)算出比轉(zhuǎn)速ns,而后在水力模型庫(kù)中找到一個(gè)比轉(zhuǎn)速ns與計(jì)算比轉(zhuǎn)速ns相等或相近的水力模型，而且水力性能和汽蝕性能均理想的模型泵，然后根據(jù)式(1-44) ~式(1-46)換算尺寸比值和特性曲線。具體步驟如下:

(1)求所設(shè)計(jì)泵的比轉(zhuǎn)速ns 根據(jù)給定的參數(shù)，按公式計(jì)算泵的比轉(zhuǎn)速ns。

(2) 根據(jù)比轉(zhuǎn)速ns在水力模型庫(kù)中選擇模型泵  選模型泵時(shí)，要注意下述幾點(diǎn)要求渣漿泵

渣漿泵在相似設(shè)計(jì)中，要求葉輪輪轂也相似，但是從強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，則又往往不能如此。輪轂直徑的大小，主要取決于軸徑的大小。由泵的相似理論和軸徑按轉(zhuǎn)矩計(jì)算的強(qiáng)度公式可得實(shí)型泵和模型泵的軸徑比值，即

  從式(4-19) 和式(4-20) 可看出，若兩臺(tái)泵揚(yáng)程相等，軸所取的許用應(yīng)力也相等，則泵的尺寸即使相差很大，軸徑比值仍為尺寸比值，即輪轂直徑可以相似。對(duì)于單級(jí)泵，由于輪轂一般取得比較厚，同時(shí)軸的許用剪應(yīng)力可以在較大的范圍內(nèi)變動(dòng)，因此揚(yáng)程相差不是很懸殊的話，輪轂部分還是可以相似的。對(duì)于多級(jí)泵，般希望輪轂直徑小，以提高泵的效率，因此輪轂部分尺寸的富余量不大，用低揚(yáng)程模型泵設(shè)計(jì)高揚(yáng)程的泵，輪轂尺寸就顯得不夠，需要修改。例如，用揚(yáng)程不很高的多級(jí)泵作為高揚(yáng)程給水泵的模型時(shí)，因給水泵強(qiáng)度計(jì)算時(shí)軸徑較粗，而由模型泵換算的軸徑較細(xì)，因此應(yīng)在結(jié)構(gòu)上采取措施，即可以將給水泵葉輪進(jìn)口內(nèi)輪轂取消，而將軸徑增加到輪轂直徑，其他部分軸徑相應(yīng)增加以滿足強(qiáng)度要求，而在葉輪后蓋板上的輪轂直徑可以加粗以傳遞轉(zhuǎn)矩而不影響相似。在設(shè)計(jì)實(shí)型泵時(shí)，應(yīng)盡量使吳總揚(yáng)程與模型泵總揚(yáng)程相接近，輪轂才有條件相似。渣漿泵

渣漿泵同系列、同一口徑的泵，D,應(yīng)盡量取得相等，以使密封環(huán)能夠通用，提高泵的通用化程度。

4)確定葉輪的葉片數(shù)z與葉片包角φ。葉輪葉片數(shù)的多少會(huì)影響泵揚(yáng)程的高低。用速度系數(shù)法設(shè)計(jì)葉輪時(shí)，因?yàn)樗俣认禂?shù)是從現(xiàn)有泵的參數(shù)

上統(tǒng)計(jì)得來(lái)的，而現(xiàn)有泵的葉片數(shù)z與比轉(zhuǎn)速n,之間存在著一定的關(guān)系，因此泵葉輪葉片數(shù)z也可根據(jù)比轉(zhuǎn)速n。按照這關(guān)系確定。離心泵葉輪的葉片數(shù)與比轉(zhuǎn)速之間關(guān)系見(jiàn)表4-2。

          表4-2離心泵葉輪的葉 片數(shù)與比轉(zhuǎn)速關(guān)系

60~ 180                       30~60                 180 ~280

5片長(zhǎng)葉片加

5 片短葉片或8、9               6-8                   5、6

當(dāng)葉片數(shù)z按表4-2選取時(shí)，葉片 由進(jìn)口邊到出口邊的包角，一般取85° ~110°。包角φ太大，則使兩葉片間的流道過(guò)長(zhǎng)，增加水力摩擦損失;包角φ太小，則會(huì)減小兩葉片間的重疊度，減短葉片間流道的有效部分，也是不利的。當(dāng)所選葉輪葉片數(shù)不在表4-2推薦的范圍內(nèi)時(shí)，若葉片數(shù)少，則φ可取更大一些;若葉片數(shù)多，則φ可取小一些。

5)確定葉輪葉片的出口安放角β%。離心泵上葉片的安放角B:可以在150 -40°選取，比較常用的是20° ~30。β選得大，K。可以小些，D.隨著減小，可以減小圓盤摩擦損失以提高效率。般小的比轉(zhuǎn)速 n,選用較大B%，但β選得過(guò)大， 葉片數(shù)過(guò)多，容易出現(xiàn)不穩(wěn)定的帶駝峰的H-qv曲線。為了得到葉片所需的重疊度，保證一渣漿泵