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离心泵的水力设计

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目录

一、离心泵的概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4

二、泵的设计参数和结构形式的计算和确定．．．．．．．．．．．．．．．．5

1、确定泵的结构方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

2、计算泵的进出直径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

3、计算泵的出口直径．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6

4、汽蚀的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..7

5、确定效率．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7

6、功率的计算．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

7、初步确定叶轮的主要参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9

8、精算叶轮的外径（第一次）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11

9、精算叶轮的外径（第二次）．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13

10、叶轮的出口速度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14

11、叶轮的速度．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15

12、叶轮轴流投影图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19

13、过流断面形成线绘制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20

参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21

设计小结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22

第一章离心泵的概述

泵是把原动机的机械能转换成液体能量的机器。泵用来增加液体的位能、压能、动能(高速液流)。原动机通过泵轴带动叶轮旋转，对液体做功、使其能量增加．从而使需要数量的液体，从吸水池经泵的过流部件输送至要求的高处或要求压力的地方。

图1-1是简单的离心泵装置。原动机带动轮旋转。将水从A处吸入泵内．排送到B处。泵中起主导作用的是叶轮，叶轮中的叶片强迫液体旋转．液体在离心力作用向四周甩出，这种情况和转动的雨伞上的水滴向四周甩出去的道理一样。泵内的液体甩出去后。新的液体在大气压力下进到泵内。如此连续不断地从A处向B处供水。泵在开动前，应先灌满水。如不灌满水水，叶轮只能带动空气旋转，因空气的单位体积的质量很小，产生的离心力甚小。无力把泵内和排水管路中的空气排出，在泵内造成一定真空，水也就吸不上来。泵的底阀是为灌水用的，泵出口侧的调节阀是用来调节流量的。

泵是一种通用机械、种类甚多。应用极广，可以说在国民经济各个部门中，凡是有液体流动的地方，就有泵在工作。其主要应用范同是：农田排灌、石油化工、动力工业、城市给排水、采矿和船舶工业等。另外，泵在火箭燃料供给、船舶推进方面也得到应用。

第二章离心泵叶轮的水力设计

叶轮是泵最重要的工作元件，是过流部件的心脏，泵的流量、扬程、效率、抗汽蚀性能和特性曲线的形状等均与叶轮的水力设计有重要关系。叶轮由盖板和中间的叶片组成。根据液体从叶轮流出的方向不同，叶轮分为离心式、混流式和轴流式三种型式。

泵主要参数和结构方案的确定

提供设计的数据和要求

流量：Q=37m3/h

扬程：H=60m

转速：n=2900QUOTE

装置的汽蚀余量：

确定泵的总体结构形式和进出口直径

首先选定泵的结构形式和原动机的类型，进而结合下面的计算，经分析比较后做出最终的决定。

确定泵的结构方案。

计算泵的比转数，确定泵的结构方案。公式为

式中Q——单吸叶轮泵的流量，m3/s

H——单级叶轮泵的扬程，m

带入数据，即

=QUOTE

=49.8

故泵的水力方案为：单级单吸式离心泵。

（二）确定泵的进口直径。

泵进口