Определение основных параметров рабочего колеса центробежного насоса
При проектировании центробежных насосов обычно требуются следующие расчетные параметры: расход Q, напор H, частота вращения N, допуск на кавитацию NPSHr и КПД.
Предварительно определить конструктивную схему центробежной насадки по приведенным выше параметрам и рассчитать удельную скорость Ns рабочего колеса, затем воспользоваться некоторыми эмпирическими данными (формулами) для определения основных геометрических размеров рабочего колеса.
В гидравлическом расчете рабочих колес центробежных и смешанных насосов предполагается, что поток жидкости внутри рабочего колеса осесимметричен, а скорость в любой точке поля потока может быть разложена на осевые составляющие скорости и окружные составляющие скорости в пределах осевой плоскости (включая плоскость оси рабочего колеса).
Распределение составляющих осевой скорости определяется проекцией осевого вращения канала рабочего колеса и граничными условиями на входе в рабочее колесо, а распределение окружной скорости - распределением осевых составляющих скорости и углами установки лопаток. Поэтому первым шагом при проектировании рабочего колеса является определение осевой скорости и окружной скорости.
Существует три метода определения основных геометрических размеров рабочего колеса:
(1) Метод преобразования модели. Этот метод прост и надежен. Конкретный метод заключается в том, чтобы сначала использовать центробежный насос, аналогичный спроектированному, а затем увеличить или уменьшить все геометрические размеры его проточного сечения.
(2) Метод коэффициента скорости. Метод коэффициента скорости по сути является аналогичным методом проектирования. По сравнению с методом преобразования модели его отличие состоит в том, что он основан на серии аналогичных центробежных насосов, а не на одном аналогичном центробежном насосе. То есть метод коэффициента скорости основан на принципе подобия, используя статистические коэффициенты серии превосходных центробежных насосов для расчета основных размеров рабочего колеса.
(3) Теоретический метод расчета. Этот метод основан на основном уравнении лопастного насоса и обеспечивает относительно точный расчет наружного диаметра рабочего колеса и угла выхода лопатки, что обычно требует итеративных расчетов.
Вышеуказанные три метода обычно используются в сочетании и дополняют друг друга.
