离心泵叶轮水力设计讲解

基于CFD技术的离心泵优化设计

基于CFD技术的离心泵优化设计 文章对目前泵设计方法如模型换算法、速度系数法和面积比原理进行详细介绍，并应用相似换算法和速度系数法对参数为Q=1400m3/h，H=15m，n=990r/min 的离心泵进行设计，通过CFD数值模拟，获得了内部流场较好的泵。 标签：离心泵；叶轮；设计 1 叶轮设计方法 在叶片式流体机械中，叶轮是叶片式流体机械中直接进行能量转换的部件，是叶片式流体机械最关键的部件。由于泵内部流动非常复杂，对其流动规律的认识还不够全面，因此泵的水力设计还需建立在半理论、半经验和试验验证的基础上进行。目前泵设计方法有几种形式，一般分为模型换算法、速度系数法、面积比原理[1]。 1.1 模型换算法 邹滋祥[2]系统的叙述了相似理论的具体内容，包括几何相似、物理现象相似以及两个体系之间相似的必要和充分条件，同时通过具体的例子来阐述叶轮机械模型设计过程中的具体应用方法。陈凤军[3]针对集中空调系统试运行中出现的循环泵电机发热严重、能耗高、实际效果差等问题，提出了运用相似原理、按功率匹配进行叶轮切割的技术改造方案。经实践证明，实现了优化运行，满足了设计要求，提高了经济效益。 应用模型换算法的首要前提条件，必须具有一个优秀的水力模型库，这样才会使得水力设计方便、可靠。 1.2 速度系数法 Stepanoff[4]早在1984年就提出利用比速规律进行水力设计的设计系数法，在统计大量实测资料的基础上提出了著名的Stepanoff速度图。国内于80年代初曾经对部分优秀模型进行统计。1985年陈次昌[5]应用多元逐步回归分析法对离心泵叶轮主要几何尺寸进行了总结与统计，得出了一些具有参考价值的计算公式。90年代初，张俊达[6]和何希杰[7]等对近年来的优秀模型进行了重新统计，提出了一些系数和规律。白小榜[8]等对6个混流泵优秀水力模型统计分析基础上，对叶轮和蜗室的主要几何参数：叶轮进口速度U0、叶轮外径D2（D2a，D2e）、出口宽度b2及蜗室几何参数计算公式中的速度系数进行了公式拟合，给出了混流泵的水力参数计算方法。同时应用设计实例验证设计方法的准确性。沙毅[9]等利用叶片泵能量方程和相似理论，推导出离心泵叶轮外径D2，出口叶片宽度b2和进口直径D0的速度系数法水力计算公式。在IS系列泵参数回归统计基础上，利用最小二乘法拟合速度系数与比转数的关系方程式。并用ns=87和ns=118两泵型的设计实例验证了设计计算方法的准确性和先进性。

水泵课程设计

水泵课程设计 综合说明 1.1 兴建缘由 该排涝泵站的兴建是为了满足某市城市防洪需要。 1.2 工程位置、规模、作用 工程位置:该排涝泵站拟建在距该县城区以东15公里的新沟河上。 3工程规模:由泵站设计流量Q=8.0m/s，由《泵站设计规范GBT50265-97》可知该排涝泵站属于中型泵站。 工程作用:满足城市的防洪需求 1.3 基本资料 地面以下土质为中粉质壤土，夹铁锰质结核，贯入击数为24击，地基土容3重19.4 kN/ m，含水率26.8%，空隙比为0.833，允许承载力220kPa，内摩擦角 -723?，凝聚力19 kPa，渗透系数2.66×10，地下水埋深7.3m。 1.3.2水位特征值 泵站上下游水位资料见表1-1。 表1-1 泵站上下游水位资料 下游水位(m) 上游水位(m) 设计运行水最低运行水最高运行水设计运行水最低运行水最高运行水 位位位位位位 26.4 25.8 30.6 31.4 31.1 31.8 1.3.3工程布置和主要建筑物

泵站工程的主要建筑物有进水建筑物、站房和出水建筑物。进水建筑物包括前池、进水池和进水管道等。出水建筑物包括出水管路和出水池等。泵站站房内安装水泵、动力机和辅助设备以及泵站附属设备。 1.3.4其他 该站建筑物等级为?级，站址北首附近有10kV电源，水陆交通方便。已知该泵站上下游引水河道断面设计参数如表1-2所示。其中上下游河道堤顶高程自行设计，规定下游地面高程低于引水河道堤顶0.5m。 表1-2 泵站上下游引水河道断面设计参数 1 下游引水河道上游引水河道河底高程河底宽度堤顶宽河底高程河底宽度堤顶宽边坡边坡 (m) (m) (m) (m) (m) (m) 24.1 7 1:2.5 6 27.7 7 1:2.5 6 第2章设计参数确定 2.1 设计流量的确定 3 泵站设计流量Q=8.0m/s。 2.2 水位分析及特征扬程的确定 考虑此泵站的主要功能为排涝，则本设计的水位组合如表2-1所示。表2-1 排涝泵站水位组合 下游(m) 上游(m) 设计运行水位 26.4 设计运行水位 31.4 最低运行水位 25.8 最低运行水位 31.1 最高运行水位 30.6 最高运行水位 31.8 泵站各特征扬程为: 设计扬程:H=H, H=31.4 ,26.4=5m; 设设上设下 最大扬程:H=H,H=31.8,25.8 =6m; 高最高上最低下

(完整版)离心泵——叶轮设计说明书

主要设计参数 本设计给定的设计参数为： 流量Q=3 3 500.01389m m h s =，扬程H=32m ，功率P=15Kw ，转速 1450min r n =。 确定比转速s n 根据比转速公式 3 4 3.65145046.3632s n ?=== 叶轮主要几何参数的计算和确定 1. 轴径与轮毂直径的初步计算 1.1. 泵轴传递的扭矩 3 15 9.5510955098.81450 t P M N m n =?=?=? 其中P ——电机功率。 1.2泵的最小轴径 对于35号调质钢，取[]52 35010N m τ=?，则最小轴径 0.02424d m mm ==== 根据结构及工艺要求，初步确定叶轮安装处的轴径为40B d mm =，而轮毂直径为(1.2~1.4)h B d d =,取51h d mm = 2. 叶轮进口直径 j D 的初步计算 取叶轮进口断面当量直径系数0 4.5K =，则 0 4.50.09696D K m mm ==== 对于开式单级泵，096j D D mm == 3. 叶片进口直径1D 的初步计算

由于泵的比转速为46.36，比较小，故1k 应取较大值。不妨取10.85k =，则 110.859682j D k D mm ==?= 4. 叶片出口直径2D 的初步计算 2 20.5 0.5 246.369.359.3513.73 10010013.730.292292s D D n K D K m mm --???? ==?= ? ? ?? ?? ==== 5. 叶片进口宽度1b 的初步计算 ()00222 111 4/4//v v m j j h v Q Q V V D D d Q b DV ηηππηπ===-= 所以 220111 1 44j j v V D D b V D K D = = 其中，10v V K V =,不妨取0.8v K =，则 22 118535.42440.863.75j v D b mm K D ===?? 6. 叶片出口宽度2b 的初步计算 225/6 5/6 246.360.640.640.3373 1001000.33730.00727.2s b b n K b K m mm ?? ?? ==?= ? ? ?? ??==== 7. 叶片出口角2β的确定 取2β=15° 8. 叶片数Z 的计算与选择 取叶片数Z=8，叶片进口角0155.8β=。 9. 计算叶片包角? ()0 000360/360360 2.491128 t Z Z φλ??====

离心泵课程设计

离心泵课程设计 课程设计说明书 题目: 流体机械及工程课程设计______ 院（部）：能源与动力工程学院_____ 专业班级： __________ 流体1002班________ 学号：3100201079 ___________ 学生姓名： _____________ 刘成强___________ 指导教师： _____________ 赵斌娟___________

离心泵课程设计 起止日期：2014.1.72012.1.17

流体机械及工程课程设计设计任务书 设计依 据： 流量Q：30m3/h 扬程H：18.5m 转 速n: 2900 r/min 效率：68% 任务要求： 1. 用速度系数法进行离心泵叶轮的水力设计。 2. 绘制叶轮的木模图和零件图，压出室水力设 计图。 3. 写课程设计说明书 4. 完成Auto CAD 出图

目录 第一章结构方案的确定 (5) 1.1确定比转数 (3) 1.2确定泵进、出口直径 (3) 1.3泵进出口流速 (3) 1.4确定效率和功率 (4) 1.5电动机的选择轴径的确定 (4) 第二章叶轮的水力设计 (5) 2.1叶轮进口直径D0的确定 (5) 2.2叶轮出口直径D2的确定 (6) 2.3确定叶片出口宽度b2 (6) 2.4确定叶片出口安放角 2 6 2.5确定叶片数Z (6) 2.6精算叶轮外径D (6) 2.7叶轮出口速度 (8) 2.8确定叶片入口处绝对速度M和圆周速度U1 (9) 第三章画叶轮木模图与零件图 (9) 3.1叶轮的轴面投影图 (9) 3.2绘制中间流线 (11) 3.3流线分点（作图分点法） (11) 3.4确定进口角1 (13) 3.5作方格网 (14) 3.6绘制木模图 (15) 第四章压水室的设计 (17) 4.1 基圆直径D3的确定 (17) 4.2压水室的进口宽度 (17) 4.3 隔舌安放角0 (17) 4.4隔舌的螺旋角0 (17) 4.5断面面积F (17) 4.6当量扩散角 (18) 4.7各断面形状的确定 (18) 4.8压出室的绘制 (20) 1. 各断面平面图 (20) 2. 蜗室平面图画 (20) 3. 扩散管截线图 (21)

叶轮的水力设计

第三章 离心泵和混流泵叶轮的水力设计 泵是一种应用广泛的通用机械，著名的数学家欧拉在一些假设条件下，推出了叶片泵的Euler 方程，该方程建立了泵的理论扬程与叶轮进出口运动速度间的定量关系。近300年来，以致使叶片泵设计的理论基础。所以，Euler 方程也被称为叶片泵的基本方程。 在叶片泵内流体在叶轮中的流动都是三维空间的流动，为了简化计算，早期的研究把流体在叶轮内的流动看作是流体微团沿着叶轮流道中心线的运动。根据这一假设，建立了叶片泵一维流动理论，也称微元流束理论。根据这一设计理论建立的设计方法称为一元设计方法。 后来人们在轴对称流动理论的基础上提出了叶片式机械的二元流动理论。二元流动理论认为，叶轮内的流动是轴对称的，叶轮内的轴面速度沿过水断面是不均匀的，即轴面液流速为二元流动。二元流动较一元更为科学，更接近真实的流动状况，但二元理论在实际上应用并不多，仅适合于高比速混流泵的设计。 第一节 泵的主要设计参数和结构方案的确定 一、设计参数和要求 流量、扬程、转速（或由设计者确定）、装置汽蚀余量（或给出装置的使用条 件）、效率（要求保证的效率）、介质的性质（温度、重度、含杂质情况、腐蚀性等）、对特性曲线的要求（平坦、陡降、是否允许有驼峰等）。 二、确定泵的总体结构形式和泵的进出口直径 1． 进口直径 选取原则：经济流速；汽蚀要求。泵的进口流速一般取3m/s 左右。 s s v Q 4D π= 2．泵出口直径 s d D )7.0~1(D = 三、泵转速的确定 确定泵转速应考虑下面几个因素： （1）泵转速越高，泵的体积越小； （2）确定转速应考虑原动机的种类和传动装置； （3）提高转速受汽蚀条件的限制，从汽蚀比转数公式： 4 /3r NPSH Q n 62.5C = 四、计算比转数n s ，确定水力方案 4 /3s H Q n 65.3n =

离心泵的水力设计讲解

离心泵的水力设计 离心泵叶轮设计步骤 第一步：根据设计参数，计算比转速ns 第二步：确定进出口直径 第三步：汽蚀计算 第四步：确定效率 第五步：确定功率 第六步：选择叶片数和进、出口安放角 第七步：计算叶轮直径D2 第八步：计算叶片出口宽度b2 第九步：精算叶轮外径D2到满足要求 第十步：绘制模具图 离心泵设计参数 作为一名设计人员，在设计一台泵之前，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。

确定泵进出口直径 右图为一台ISO单级单吸悬臂式离心泵的实物图和装配图。对于新入门的学习者，请注意泵的进出口位置，很多人会混淆。 确定泵的进口直径 泵吸入口的流速一般取为3m/s左右。从制造方便考虑，大型泵的流速取大些，以减小泵的体积，提高过流能力。而从提高泵的抗汽蚀性能考虑，应减小吸入流速；对于高汽蚀性能要求的泵，进口流速可以取到1.0-2.2m/s。 进口直径计算公式 此处下标s表示的是suction（吸入）的意思 本设计例题追求高效率，取Vs=2.2m/s Ds=77,取整数80 确定泵的出口直径 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。一般的计算公式为：

D d=(0.7-1.0)D s 此处下标d表示的是discharge(排出)的意思 本设计例题中，取 D d = 0.81D s = 65 泵进口速度 进出口直径都取了标准值，和都有所变化，需要重新计算。 Vs = 2.05 泵出口速度 同理，计算出口速度= 3.10

汽蚀计算 泵转速的确定 泵的转速越高，泵的体积越小，重量越清。舰艇和军工装备用泵一般都为高 速泵，其具有转速高、体积小的特点。 转速与比转速有关，比转速与效率有关，所以选取转速时需和比转速相结合。 转速增大、过流不见磨损快，易产生振动和噪声。 提高泵的转速受到汽蚀条件的限制。 从汽蚀比转数公式可知，转速n和汽蚀基本参数和C有确定的关系。 按汽蚀条件确定泵转速的方法，是选择C值，按给定的装置汽蚀余量或几何安装高度，计算汽蚀条件允许的转速，所采用的转速应小于汽蚀条件允许的转速。 汽蚀的概念 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(目前多以液体在该 温度下的汽化压力作为极限值)时，液流中就开始发生空(汽)泡，这些充满着气体或蒸汽的空 泡很快膨胀、扩大并随液流至压力较高的地方后又迅速凝缩、溃灭。液流中空泡的发生、扩 大、渍灭过程涉及许多物理、化学现象，会有噪音，振动甚至对流道材料产生侵蚀作用(汽 蚀)。以上这些现象统称为汽蚀现象。 汽蚀会导致泵的噪声与振动，破坏过流部件，加快腐蚀，性能下降等。汽蚀一直是流体机械 研究的热点和难点。

单级离心泵设计

单级离心泵设计 摘要：本设计从离心泵的基本工作原理出发，进行了一系列的设计计算。考虑离心泵基本工作性能，流量范围大，扬程随流量而变化，在一定流量下只能供给一定扬程（单级扬程一般10～80m）。本设计扬程为50m，泵水力方案通过计算比转数（n=67.5）确定采用单级单吸结构；通过泵轴功率的计算确定选择三相异步电动机；由设计参数确定泵的吸入、压出口直径；通过叶轮的水力设计确定叶轮的结构以及叶轮的绘型；设计离心泵的过流部件，确定吸入室为直锥形吸入室，压出室为螺旋形压出室；设计轴的结构及进行强度校核；确定叶轮，泵体的密封形式及冲洗，润滑和冷却方式；通过查标准确定轴承，键以及联轴器，保证连接件的标准性。从经济可靠性出发，合理设计离心泵部件，选择标准连接件，保证清水离心泵设计的安全性，实用性，经济性。 关键词：离心泵工作原理；水力方案设计；叶轮和过流部件设计；强度校核；密封设计；键、轴承的选择

Centrifugal Pump Design Manua l Abstract : This design starting from the basic working principle of the centrifugal pump, conducted a series of design calculations. consider the basic centrifugal pump performance, flow in a wide range, lift varies with the flow, the flow can only supply some lift (single-stage lift is generally 10~80m).The design head is 50m ,the design of the pump hydraulic scheme by calculating the number of revolutions(n=67.5) to determine the single-stage single-suction structure; choice of motor shaft power calculation; design parameters to determine the pump suction outlet diameter; determine the structure of the impeller and the impeller of the drawing of the hydraulic design of the impeller; flow parts of the design of centrifugal pump suction chamber for straight conical suction chamber, pressed out of the spiral-shaped pressure chamber; the structure and strength check of the axis design; determine the impeller centrifugal pump seal design, pump closed form and washing, lubrication, cooling method; determined by checking the standard bearings, and coupling to ensure that the standard connection. Departure from the economic viability of the rational design of centrifugal pump components, select the standard connector, to ensure the water using a centrifugal pump design safety, practicality, economy. Keyword:Centrifugal pump working principle ;Hydraulic design;Component design of the impeller and the over current; Strength check; Seal design; The choice of key and bearing

长江大学毕业设计开题报告(离心泵的设计)

长江大学 毕业设计开题报告 题目名称离心泵设计及基于solidworks三维设计院（系）机械工程学院 专业班级装备11001 学生姓名胡强 指导教师门朝威 辅导教师门朝威 开题报告日期2014.04.10

离心泵设计及基于solidworks三维设计 学生：胡强机械工程学院 指导老师：门朝威机械工程学院 一、题目来源： 生产实际 二、研究目的和意义： 泵是一种通用的工业机械，特别是离心泵，可以说在是在工业生产中不可 缺少的一部分，而在工业生产中，研究泵往往是为了更加高效的液体介质输送水力和结构，能适合更多（甚至是苛刻）的工况条件，泵的生命周期成本更低，环 保等等。 三、阅读的主要参考文献及资料名称 [1] 关醒凡.现代泵技术手册[M].北京：宇航出版社，1995 [2] 濮良贵，纪名刚.机械设计[M].西安：高等教育出版社，2006 [3] 柴立平.泵选用手册[M].北京：机械工业出版社，2009 [4] 侯作富，胡述龙，张新红.材料力学[M].武汉：武汉理工大学出版社，2012 [5] 张锋，古乐.机械设计课程设计手册[M].北京：高等教育出版社，2002 [6] 李世煌，吴桐林.水泵设计教程[M].北京：机械工业出版社，1987 [7] 于慧力，冯新敏.轴系零部件设计与实用数据查询[M].北京.机械工业出版 社，2010 [8] 王朝晖.泵与风机[M].北京.中国石化出版社，2007 [9] 钱锡俊，陈弘.泵与压缩机[M].山东.石油大学出版社，1994 [10] 李云，姜培正.过程流体机械[M].北京.化学工业出版社，2008 [11] 汪云英，张湘亚.泵与压缩机[M].北京：石油工业出版社,1985 [12] 袁恩熙.工程流体力学[M].北京：石油工业出版社，2012 [13] 查森.叶片泵原理及水力设计[M].北京：机械工业出版社,1987 [14]Mario ?avar.Improving centrifugal pump efficiency by impeller

离心泵水力设计流程

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。

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。 （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，s t v Q D 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) [][]g v h g p g p H s v s 22 0+?--=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

离心泵叶轮切割方法的应用

离心泵叶轮切割方法的应用 摘要：离心泵使用过程中，由于泵选型不当或工艺发生改变，导致泵的扬程偏大，扬程富 余太多，泵出口阀门开度非常小，节流损失大，排量受到限制，造成工况不稳，调节困难， 轴承振动大，机械密封泄漏次数增多。为使泵满足现场工艺要求，可采用切割叶轮的方法 进行调整，离心泵采用切割叶轮的方法，可以改变泵的性能参数，解决泵的匹配性。适当 减小叶轮外径，在转速不变的条件下降低泵的流量、扬程和功率，改变泵的性能参数，从 而使泵在适当流量下使用，有利于降低检修率及起到节能效果。 关键词：离心泵；叶轮切割；机械性能曲线 0 引言 某炼厂硫磺收回装置半贫液泵为单级离心泵，泵的设计出口压力为0.7MPa，但运行压力为1.0MPa，实际泵出口压力5kg/cm2即可满足要求，设计流量Q=222m3/h，实际200 m3/h 即可满足要求。但该泵平时运行流量为80 m3/h，由于达不到泵的最小稳定连续流量要求，造成泵运行状态恶化，主要表现为：泵出口阀卡量过小，泵振动过大，密封泄漏频繁，造成能耗浪费等。为了优化操作，消除设备隐患，节能降耗，需针对该情况增变频电机或者进行叶轮切割。 1、叶轮切割计算 1.1、设计条件工作与实际条件工况的对比 泵的设计条件和性能参数 设计运行参数设计性能参数 流量Q＝222 m3/h 扬程H＝60m 温度T＝119℃叶轮直径D＝460mm 出口压力P ＝0.7MPa 效率η＝72％ 出 ＝0.3MPa 功率N＝50.38KW 入口压力P 入 介质密度ρ＝961kg/m3泵转速n＝2950r/min 泵实际的运行的条件和性能参数 实际运行参数实际性能参数 流量Q＝80 m3/h 扬程H＝60m 温度T＝119℃叶轮直径D＝460mm ＝1.0MPa 效率η＝72％ 出口压力P 出 入口压力P ＝0.3MPa 功率N＝50.38KW 入 介质密度ρ＝961kg/m3泵转速n＝2950r/min 由此参数可以看出，变化最大的为流量和入口压力，流量的偏低导致泵实际运行工况的改

离心泵毕业设计论文

离心泵毕业设计论文 第一章绪论 ?1.1 泵的概述 1(1(1水泵的功用随着各式各样的汽车类型层出不穷，什么轻快敏捷的轿车、环城的公交车以及载货跑长途的重型卡车等等。所有的车都有一个相同的特点，都必须有一个完整的冷却系统。因为发动机转动提供功率的同时，一定产生相当大的热量，使机体升温，当温度过高时就会影响机器的性能。必须将温度降下来。一般采用的方法都是通过发动机带动水泵进行水循环进行冷却的。那么水泵的功用就是对冷却液加压，保证其在冷却循环中循环流动。 1(1(2水泵的基本结构及工作原理汽车发动机广泛采用离心式水泵如下图。其基本结构由水泵壳体、水泵轴及轴承、水泵叶轮和水封装置等零件构成。发动机通过皮带轮带动水泵轴转动，水泵轴带动叶轮转动，水泵中的冷却液被叶轮带动一起旋转，并在离心力的作用下被甩向水泵壳体的边缘，同时产生一定的压力，然后从出水管流出。再叶轮的中心处由于冷却液被甩出而压力降低，散热器中的冷却液在水泵进口与叶轮中心的压差作用下经水管流入叶轮中，实现冷却液的往复循环如图(1-1)。支撑水泵轴的轴承用润滑脂润滑，因此要防止冷却液泄漏到润滑脂造成润滑脂乳化，同时还要防止冷却液的泄漏。如上图水泵防止泄漏的密封措施。密封圈与轴通过过盈配合装在叶轮与轴承之间使密封座紧紧的靠在水泵的壳体上已达到密封冷却液的目的。水泵壳体上还有泄水孔，位于水封之前。一旦有冷却液漏过水封，可从泄水孔泄出，已防止冷却液进入轴承破坏轴承润滑。如果发动机停止后仍有仍有冷却液漏出，则表明水封已经损坏。水泵的驱动，一般由曲轴通过V带驱动。传动带环绕在曲轴带轮和水泵带轮之间，曲轴一转水泵也就跟着转。叶轮由铸铁或塑料制造，叶轮上通常有6~8个径向直叶片或后弯叶片。水泵的壳体由铸铁或铸铝制成，进、出水管与水泵壳体铸成一体。因为汽车发动机上的水泵是采用离心式的，所以设计时完全可以按照离心泵的设计方法来设计。 ?1.2 离心泵

离心泵课程设计

目 录 第一章 绪论…………………………………………………………………………3 1.1 泵的用途………………………………………………………………………3 1.2 泵的分类………………………………………………………………………3 1.3 离心泵主要部件………………………………………………………………4 第二章 结构方案的确定……………………………………………………………5 2.1 确定泵比转速…………………………………………………………………5 2.2 确定泵进、出口直径…………………………………………………………5 2.3 确定效率和功率以及电动机的选择…………………………………………5 2.4 联轴器处轴径的初步确定及轴的结构设计…………………………………6 第三章 叶轮的水力设计 …………………………………………………………7 3.1 叶轮进口直径D 0的确定 ……………………………………………………7 3.2 确定叶片入口边直径1D ………………………………………………………8 3.3 确定叶片入口处绝对速度1V 和入口宽度1b …………………………………8 3.4 确定叶片入口处圆周速度1u ………………………………………………8 3.5 确定叶片数Z …………………………………………………………………9 3.6 确定叶片入口轴面速度1 m V 和入口安放角1β (9) 3.7 确定叶片出口安放角2β和叶轮外径2D ..........................................9 3.8 确定叶片厚度S ........................................................................9 3.9 计算排挤系数1ε........................................................................9 3.10 确定叶片包角?.....................................................................10 3.11 确定叶片出口宽度2b (10) 3.12 计算有限叶片时，液体出口绝对速度2v 以及2v 与2u 的夹角' 2α............11 3.13 叶轮的轴面投影图以 ...............................................................12 第四章 压水室的设计 .....................................................................12 4.1 基圆直径3D 的确定.....................................................................13 4.2 压水室的进口宽度.....................................................................13 4.3 隔舌安放角3α ........................................................................13 4.4 泵舌安放角θ ........................................................................13 4.5 断面面积F ...........................................................................13 4.6 当量扩散角..............................................................................14 4.7 各断面形状的确定.....................................................................14 计算数据汇总 .................................................................................16 结束语 ....................................................................................17 参考文献 (18)

华中科技大学离心泵课程设计教材

课程设计说明书 设计题目：离心泵水力设计 设计参数：流量0.1m3/s， 扬程62m， 转速1450rpm 学生姓名： 学号： 班级： 完成日期： 指导教师（签字）： 能源与动力工程学院

目录 第一章绪论.............................................................................................................................. - 2 - 1.1泵用途........................................................................................................................... - 2 - 1.2泵的分类....................................................................................................................... - 2 - 1.3离心泵主要部件........................................................................................................... - 3 -第二章结构方案确定................................................................................................................ - 4 - 2.1 确定安装高度.............................................................................................................. - 4 - 2.2 确定泵进、出口直径.................................................................................................. - 5 - 2.3 确定效率和功率以及电动机的选择.......................................................................... - 5 - 2.4 功率的确定.................................................................................................................. - 6 -第三章叶轮水力设计.............................................................................................................. - 7 - 3.1 叶轮进口直径D0的确定............................................................................................ - 7 - 3.2确定叶轮出口直径....................................................................................................... - 7 - 3.3确定出口宽度b2.......................................................................................................... - 8 - 3.4确定叶片数................................................................................................................... - 8 - 3.5确定叶片出口角........................................................................................................... - 8 - 3.6确定叶片实际厚度....................................................................................................... - 8 - 3.7用速度系数法确定进出口轴面速度........................................................................... - 8 - 3.8确定叶片出口排挤系数............................................................................................... - 8 - 3.9确定叶片包角φ.......................................................................................................... - 9 - 3.10精算叶轮出口直径D2................................................................................................ - 9 -第四章叶轮的CAD设计 ..................................................................................................... - 10 - 4.1轴面图绘制及过水断面检测..................................................................................... - 10 - 4.2轴面流线的绘制......................................................................................................... - 13 - 4.3进出口边参数的确定：............................................................................................. - 14 - 4.4方网格保角法叶片绘型：......................................................................................... - 16 -第五章压水室的设计............................................................................................................ - 18 -D的确定 ................................................................................................. - 18 - 5.1 基圆直径3 5.2 压水室的进口宽度.................................................................................................... - 18 - 5.3 隔舌安放角和隔舌螺旋角 ........................................................................... - 18 -第六章参考资料.................................................................................................................... - 19 -第七章设计感悟........................................................................................... 错误！未定义书签。