Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки icon

Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки




Скачати 367.88 Kb.
НазваСумський державний університет 3492 методичнi вказiвки
Сторінка2/3
Дата27.05.2013
Розмір367.88 Kb.
ТипМетодичні вказівки
1   2   3

^ 1.8 Уточнення коефіцієнта стиснення потоку на виході з робочого колеса


Після визначення та уточнюють коефіцієнт стиснення потоку на виході з робочого колеса

.

При цьому повинна бути забезпечена умова . Якщо ця умова не виконується, то роблять друге наближення, задаючись , визначають , та . Обчислення повторюють, поки не буде виконана умова .

Ширину робочого колеса на вході знаходять з виразу

, м.

^ 2 ПРОЕКТУВАННЯ МЕРИДІАННОГО ПЕРЕРІЗУ РОБОЧОГО КОЛЕСА


2.1 Загальні вимоги


Форма меридіанного перерізу лопатевого колеса залежить від положення втулки колеса. Робочі колеса відцентрових насосів можуть мати заглиблену або висунуту втулку (рис. 3).


d:\все\дисциплины\конфорная диаграмма\рисунки\рис_5.jpg


а) б)


Рисунок 3 – Форма меридіанного перерізу робочого колеса:

а – робоче колесо консольного насоса;

б – робоче колесо насоса із прохідним валом




Колеса із заглибленою втулкою (рис. 3 а), як правило, застосовуються у одноступінчастих насосах із консольним розміщенням колеса на валу. У таких колесах втулка не стискає вхідний переріз, і діаметр вхідної горловини дорівнює приведеному діаметру входу у колесо .

Колеса з висунутою втулкою (рис. 3 б) застосовуються у одноступінчастих та багатоступінчастих насосах із прохідним валом та у шнеко-відцентрових насосах. Для таких колес діаметр вхідної горловини визначається за формулою

.

З урахуванням конструктивних міркувань вибирають положення втулки, намічають контур меридіанного перерізу колеса, керуючись при цьому такими рекомендаціями:

  • контури меридіанного перерізу повинні бути плавно окресленими. Кожна зі стінок утворюється двома відрізками прямих, з’єднаних одним або декількома радіусами (застосовувати лекальні криві не допускається, оскільки це ускладнює виготовлення робочого колеса);

  • нахил стінок на виході (див. рис. 4) . Можливі випадки (тоді , а );

  • при виборі окреслень стінок необхідно уникати як надмірного збільшення осьового розміру робочого колеса, так і значного його зменшення. У першому випадку матимемо нераціональне збільшення довжини, а отже, і маси колеса; у другому внаслідок малого радіуса (рис. 4 а) виникає небезпека відриву потоку від передньої стінки. Як правило, це або ;

  • площа нормального перерізу проточної частини робочого колеса повинна плавно зростати від входу до виходу. На графіку зміни площ (рис. 5) найкращі результати дає вигнута крива , спрямована приблизно за бісектрисою кута [3]. Необхідно зауважити, що робоче колесо з розширеною (з метою підвищення його антикавітаційних якостей) вхідною воронкою тут не розглядаються.

Місцеве розширення меридіанного перерізу колеса на повороті компенсує стиснення перерізу лопатями, які, як правило, починаються у цій зоні. Зазначене розширення рекомендується виконувати головним чином за рахунок збільшення радіуса кривизни покривного диска колеса. При цьому зменшується нерівномірність розподілу швидкості на повороті, що сприяє зниженню гідравлічних втрат у колесі.


d:\все\дисциплины\конфорная диаграмма\рисунки\рис_4.jpg


а) б)


Рисунок 4 – До проектування меридіанного перерізу




^ 2.2 Методика побудови меридіанного перерізу


Контури меридіанного перерізу знаходять методом послідовних наближень.

Намічають попередньо «на око» контури перерізу. Рекомендується при цьому орієнтуватися на існуючі робочі колеса з подібним коефіцієнтом швидкохідності.

Для того щоб з’ясувати характер зміни площі нормального перерізу проточної частини колеса для наміченого меридіанного перерізу, необхідно побудувати графік (див. рис. 5), де - відстань вздовж середньої лінії меридіанного перерізу колеса від входу до виходу. При цьому робимо так: у намічений меридіанний переріз колеса вписуємо тонкими лініями від входу до виходу кіл. У зоні повороту потоку кола, як правило, розташовують густіше. Центр першого кола розміщується на лінії, проведеної перпендикулярно до осі колеса через точку, розміщену на відстані від центра дуги радіусом (див. рис. 4 а). Центр останнього кола розміщується на лінії, що визначається зовнішнім діаметром колеса.


d:\все\дисциплины\конфорная диаграмма\рисунки\рис_7.jpg


^ Рисунок 5 – Рекомендований графік зміни площ меридіанного перерізу робочого колеса




З’єднуючи центри вписаних кіл плавною лінією, отримують середню геометричну лінію меридіанного перерізу. Центри вписаних кіл нумеруються цифрами 1, 2, 3, … від входу до виходу.

Далі обчислюють площі нормальних перерізів:

  • початкового (на вході у робоче колесо):

,

  • кінцевого (на виході з колеса):

,

  • проміжних:

,

де - відстань від осі колеса до центра вписаного кола;

- діаметр вписаного кола.

Величини та визначаються з креслення.

Результати обчислень зводяться до таблиці 1.


Таблиця 1

Номер точки

, мм

, мм

, мм

, мм2

1











2

























n












За даними таблиці будують приблизний графік . Відстань вздовж середньої лінії меридіанного перерізу від першої точки до кожної наступної (2, 3, …) визначається з креслення.

Далі порівнюють результати розрахунку з рекомендованим графіком. Як правило, побудову меридіанного перерізу робочого колеса повторюють декілька разів, поки не буде отримано бажаного графіка . При цьому зміна форми меридіанного перерізу робочого колеса досягається за рахунок зміни розміру та радіусів , , .


^ 3 ПІДГОТОВКА МЕРИДІАННОГО ПЕРЕРІЗУ РОБОЧОГО КОЛЕСА ДЛЯ ПРОФІЛЮВАННЯ ЛОПАТІ


Підготовка меридіанного перерізу колеса полягає у побудові розрахункових ліній течії. Для побудови розрахункових ліній течії (струминок) необхідно на меридіанному перерізі колеса спочатку побудувати нормалі та прийняти розподіл меридіанної швидкості у перерізах колеса вздовж нормалей.


^ 3.1 Побудова нормалей


Нормалями називають лінії, перпендикулярні до ліній течії. Розглянемо наближений спосіб побудови нормалей на меридіанному перерізі колеса.

У меридіанний переріз вписуються тонкими лініями рівномірно від входу до виходу 8-10 кіл. Кола вписуються так само, як і при побудові графіка (див. рис. 4), тому можна використовувати раніше вписані кола.

Відмічають точки А і С дотику вписаного кола з контуром меридіанного перерізу (рис. 6 а). Точкою ^ О позначається центр вписаного кола. Проводяться відрізки АО, СО та АС. З точок А та С перпендикулярно до відрізків АО і СО проводять промені, що перетинаються у точці К, з якої радіусом R=КА=КС проводиться дуга АС, що береться за нормаль.

Таким способом будуються й інші нормалі, які нумеруються від входу до виходу (рис. 6 б). Перша нормаль – пряма лінія, перпендикулярна до осі колеса, а остання збігається з лінією меридіанного перерізу, яка визначається діаметром .



d:\все\дисциплины\конфорная диаграмма\рисунки\рис_6.jpg

а) б)


Рисунок 6 – Побудова нормалі




^ 3.2 Побудова ліній течії


Лінії течії утворюються перерізом поверхонь течії меридіанною площиною (рис. 7). По ширині меридіанного перерізу робочого колеса меридіанна швидкість рідини розподіляється нерівномірно, причому нерівномірність тим більша, чим ширшим є канал та меншим радіус. Точний розподіл швидкості вздовж нормалей невідомий. З урахуванням цього при проектуванні відцентрових робочих коліс насосів набула поширення так звана схема рівношвидкісного потоку, за якою меридіанна швидкість береться сталою вздовж нормалі. Практика показала, що розрахунок робочого колеса відцентрових насосів за прийнятою спрощеною схемою () вздовж нормалі досить добре забезпечує задані параметри. Розрахункові лінії течії зручно проводити таким чином, щоб вони ділили меридіанний переріз робочого колеса на ділянки, у яких протікала б однакова кількість рідини. Кількість таких ділянок залежить від та орієнтовно може бути визначена з таблиці 2.


Таблиця 2



<100

100-150

150-300

300-450

Кількість потоків

2

3

4-5

6-7

Кількість розрахункових перерізів (ліній течії)

3

4

5-6

7-8



d:\все\дисциплины\конфорная диаграмма\рисунки\рис_7.jpg


а) б)


Рисунок 7 – Меридіанний переріз із проміжними лініями течії




Таким чином, за умови рівношвидкісного потоку, що відповідає постійності меридіанної швидкості вздовж даної нормалі, через кожну струминку, окреслену лініями течії, протікають рівні кількості рідини:



де - постійна витрата через робоче колесо;

- довжина відрізка нормалі між сусідніми лініями течії;

- відстань від центра тяжіння відрізка до осі колеса.

Оскільки швидкість вздовж нормалі стала, то наведена вище умова матиме вигляд

.

Побудову ліній течії починають з розмітки точок на вихідній кромці п-п (рис. 8), на якій відкладають рівні відрізки . Положення ліній течії на вході у робоче колесо (переріз 1-1) визначають з рівності

.

Контури ліній течії між входом та виходом знаходять методом послідовних наближень. Необхідно провести ці лінії таким чином, щоб проточна частина колеса була розділена на частини, у яких протікали б однакові кількості рідини . Для цього нормаль розбивають на ділянки , та (рис. 8). Після нанесення ділянок для кожної з них обчислюють добуток . Величини та визначаються з креслення. При цьому повинна виконуватися умова . Якщо цього не досягнуто, виконується коригування ліній течії.

Корегивання закінчують, якщо відхилення між добутками на одній нормалі не перевищує 5%.

Ділянки нормалі у багатьох випадках унаслідок їх малої кривизни можна замінити на відрізки прямих.



d:\все\дисциплины\конфорная диаграмма\рисунки\рис_10.jpg


Рисунок 8 – Побудова ліній течії




^ 4 ПРОФІЛЮВАННЯ ЛОПАТІ


4.1 Загальні положення


Найбільш поширеним у насособудуванні способом профілювання лопатей є метод конформного відображення поверхні течії на поверхню обертання, що розгортається (конус або циліндр). При конформному відображенні кути лопатей зображуються без спотворення, а подібні лінійні розміри – пропорційні. Профілювання лопаті здійснюють у наступній послідовності: будують координатну сітку на поверхні току; профілюють поверхні лопаті на розгортці циліндру; будують меридіанні перерізи поверхні лопаті на меридіанній проекції робочого колеса та лопаті у плані.


^ 4.2 Побудування координатної сітки на розгортці циліндра


Координатна сітка необхідна для встановлення взаємозв’язку між відповідними точками поверхні течії та конформної діаграми. Сітка на розгортці відображувального циліндра (рис. 9) утворюється системою вертикальних та горизонтальних ліній (меридіанів та паралелей), проведених із відстанями між ними відповідно та . Меридіани відповідають перерізам поверхні течії рядом меридіанних площин. Паралелі відповідають ряду концентричних кіл на поверхні течії, співвісних робочому колесу. Для побудови координатної сітки задаються кутом між меридіанними перерізами відображувального циліндра (рис. 9), який, як правило беруть таким, що дорівнює 5-10º, та радіусом конформного циліндра мм (іноді припускають, що ), після чого визначають розміри та за формулами

,

де - стала, що, як правило, береться такою, що дорівнює 10 (для спрощення розрахунків);

.



d:\все\дисциплины\конфорная диаграмма\рисунки\рис_9.jpg


Рисунок 9 – Сітка на розгортці відображувального циліндра




^ 4.3 Побудова конформного відображення координатної сітки на поверхні течії


Ця побудова полягає у розбивці усіх розрахункових ліній течії а, b, с (рис. 10) на відрізки за умовами конформності

,

де - відстань від осі робочого колеса до середини відрізка .


d:\все\дисциплины\конфорная диаграмма\рисунки\рис_10.jpg

а) б)


Рисунок 10 – Розбивка ліній течії




Для циліндричної поверхні , . Для поверхні течії (рис. 10 а) , тоді й . Величини відрізків на лініях течії будуть зменшуватися від виходу до входу відповідно зі зменшенням відстані . При розрахунку відрізків можна застосувати метод послідовного наближення. У першому наближенні довжину відрізка можна визначити з виразу

,

де .

Відкладають відрізок від вихідної точки 0 вздовж лінії течії у бік входу, потім знаходять середину відрізка та з креслення визначають уточнену відстань від осі робочого колеса до середини відрізка . Обчислюють уточнене значення довжини відрізка (друге наближення)

.

Якщо величина відрізняється від більш ніж на 5%, то аналогічно виконується наступне наближення. Як правило, досить двох-трьох наближень. Уточнену величину відкладають від вихідної точки 0 вздовж відповідної лінії течії у бік входу. Отримують точку 1, яка є перетином кола паралелі з лінією течії. Аналогічно визначається наступний відрізок , лише за вихідну точку береться отримана точка 1. При цьому у першому наближенні беремо . Таким методом розбивається на відрізки кожна лінія течії. Кількість розміщених відрізків повинна бути такою, щоб захоплювалась область, у якій передбачається розміщення вхідної кромки лопаті. Після розбивки кожної лінії течії на відрізки необхідно виконати контроль

,

де - сумарна довжина відрізків ;

- загальна довжина даної лінії течії від початкової точки 0 до останньої точки розмітки і.

Обчислення з розбивки лінії течії на відрізки зручно виконувати у табличній формі (табл. 3).

Від точності розбивки ліній течії на відрізки значною мірою залежить точність подальших операцій з профілювання лопатей. Крім розглянутого способу розбивки ліній течії на відрізки , є й інші, зокрема графічний спосіб, який виконується також методом послідовних наближень.

Таблиця 3

Номер

точки

, мм

1-ше наближення

, мм

2-ге

наближення

, мм

3-тє наближення



, мм

, мм

, мм

1





















2












































і






















Довжина координатної сітки у горизонтальному напрямку визначається кутом охвата лопаті, який в основному залежить від (табл. 4).


Таблиця 4



50-70

70-100

100-300

300-400

, град

140-120

120-110

110-80

80-60


Наведені у табл. 4 значення є орієнтовними. Кінцева величина встановлюється лише у процесі профілювання. Тому довжину координатної сітки необхідно назначати з деяким запасом ().

1   2   3

Схожі:

Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМiського господарства методичнi вказiвки для самостійного вивчення курсу
Методичнi вказiвки для самостійного вивчення курсу "Економічний ризик та методи його вимiрювання" / для студентiв усiх форм навчання...
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМетодичнi вказiвки до виконаня лабораторних робiт з навчальної дисципліни «мікробіологія»
Методичнi вказiвки до виконаня лабораторних робiт з навчальної дисципліни "Мiкробiологiя" для студентiв 4, 5 курсів заочної форми...
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconЯ. О. Сєріков методичнi вказiвки до роздiлу "охорона працi" в диплом
Методичнi вказiвки до роздiлу «Охорона праці» в дипломних проектах (для студентiв-дипломникiв спец. 090603 – «Електротехнічні системи...
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМетодичнi вказiвки до курсового проекту з дисципліни: «Моделювання та прогнозування стану довкілля»
Методичнi вказiвки до курсового проекту з дисципліни «Моделювання та прогнозування стану довкілля» (для студентiв спецiальностi 0708...
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМетодичнi вказiвки
Міське будівництво І господарство”. Укл. Линник І. Е. Харків: хнамг, 2007. – 31с
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconКонспект лекцій Суми Сумський державний університет 2012 Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України Сумський державний університет
Внутрішній економічний механізм підприємства: конспект лекцій / укладач Н. В. Мішеніна.– Суми : Сумський державний університет, 2012....
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМетодичнi вказiвки
Санітарне очищення міста” (для студентiв денної І заочної форм навчання та екстернів спецiальностi 092103  “Міське будівництво та...
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconСумський державний університет. Бібліотека. Довідково-інформаційний відділ
Дні відкритих дверей Сумський державний університет// Данкор. 2007. №45. 7 ноября. С. Б49
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМетодичнi вказiвки
Мiкробiологiя" для студентiв 4, 5 курсів денної І заочної форм навчання напряму 0926 – «Водні ресурси» спецiальностi 092600 "Водопостачання...
Сумський державний університет 3492 методичнi вказiвки iconМетодичнi вказiвки
Гордієнко С. М., Чепурна С. М. Методичні вказівки до самостійної роботи І виконання курсового проекту з дисципліни «Міський транспорт»...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи