离心泵水力设计流程
- 1 - 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）
流量Q( m3/h) 扬程H( m) 转速n
(r/min) 效率η(％) 汽蚀比转数c
1 145 48 2900 80 900
2 140 50 2900 82 950
3 155 55 2900 85 850
4 150 60 2900 78 880
5 160 65 2900 75 800
6 180 70 2900 70 920
7 175 75 2900 88 820
8 66 24 143 81 900
- 2 - 1. mhrpmnmHhmQa3.3,2900,60,/373
2. mhrpmnmHhmQa44.5,1450,16,/903
3. 900,1430,24,/663CrpmnmHhmQ
4. 900%,80,2900,48,/1453CrpmnmHhmQ
5. m5,2970,5.18,/12SZHrpmnmHslQ泵的安装高度
6. mhrpmnmHslQr13.2,2870,10,/3.2
7. mrpmnmHhmQ6.2h,1450,5.32,/170r3
8. %60,2h,2900,20,/20r3mrpmnmHhmQ
（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。
- 3 - 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ns，确定泵的结构方案。公式为
4/365.3HQnns (10-1)
式中 Q——单吸叶轮泵的流量，m3/s
- 4 - 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Ds由进口流速vt(经济流速)决定，stvQD4
出口直径Dt按经验公式Dt＝（0.7～1.0）Ds确定。
Ds、Dt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〔Hs〕．公式如下
3/462.5cQnhr （10－2）
khhr(一般规定k=0.3m)
gvhgpgpHsvs220
（10—3）
（4）泵转速n的确定．按满足汽蚀要求校核转速．公式为
Qhcnr62.54/3
（10—4）
所用转速均应与电动机档次一致。
（5）计算泵的轴功率P，确定配套电动机的型号及传动方式．公式为
)(1000kWgQHP
- 5 - （10—5）
配套功率为P′＝（1.1～1.2）P（kW）
（6）估算设计泵的效率（ηv、ηh、ηm和η）总效率η应符合国家标准的要求。
（7）计算泵轴的最小直径dmin。，并圆整到标准直径、公式为
)(2.03minmMd
（10—6）
（8）确定叶轮的穿孔直径dB。
（9）确定轮毂直径dh，画出泵轴草图，校核轮毂强度（键槽处轮毂的最小壁厚δmin >4～5mm）
（10）确定叶轮进口直径D0。可由叶轮进口的速度系数Kv0。，求出叶轮进口流速v0。即
gHkvv200 （10—7）
再由叶轮进口流速v0求得叶轮进口直径D0，即
vvQD004 （10—8）
也可先计算出叶轮进口的折引直径D′，即
为经验系数）030(knQkD (10—9)
- 6 - 再由折引直径D′计算出进口直径D0，即
220hdDD；
（10－10）
（11）初定叶片出口安装角β2（或出口直径D2）。如先定β2时，一般可取β2＝20º～30º（与δns有关），以后精算D2。如先定D2，则可用式（10－11）先估算D2，即
nuD2260
（10－11）
式中，gHkuu222；2uk为圆周速度系数。
或用下列统计公式粗估D2，即
322nQkDQD
21210035.9sQDnk （10－12）
或 3222ngHkDHD
5121002.19sHDnk （10－13）
（12）确定叶轮出口宽度b2。按统计公式（10－14）计算，即
- 7 - 322nQkbb
6/52100635.0sbnk
（10－14）
（13）选定叶片数z。当ns＝60～120时，z＝6～7。
（14）确定叶片厚度δ。可用经验公式（10－15）估算，即
12zHAD
（mm） （10－15）
式中，H为泵的扬程（m）；D2为叶轮外直径（m）；A为经验系数，与sn和材料有关，见表10－1。
表10－1 经验系数A选择表
sn 60 70 80 90 130 190 280
铸铁、铜 3.2 3.5 4.0 4.5 6 7 10
钢 3.4 3.2 3.4 3.5 5 6 8
（15）确定叶片包角。 90°<<120°（与sn成反比）。
（16）精算叶轮外径D2（或β2），公式及算法见第五
- 8 - 章式（5－6）、式（5－7）等有关内容。
根据以上思路计算确定的各个参数，由于引入了不少经验系数，在一般情况下应是可靠的，但又有较大的近似性和灵活性，所以计算出来的数据，有时要用几种方法来验证，有的则可从不同的角度去推求。某些参数的选定，在很大程度上取决于设计者的经验和水平，所以在设计时，要反复推敲。
（17）绘制叶轮轴面流道投影图。参照同比转数泵，拟定叶轮前后盖板轮廓线（盖板倾角、转弯、半径等）。
（18）检查轴面流道过水断面的面积变化是否合理、具体做法如下。
l）在轴面流道投影图内，作若干内切圆，流道转弯处要求适当加密。
2）按图10－1的作法．作出过水断面形成线，求出各内切圆中心的轴面液流过水断面的面积fi，公式为
- 9 - 计算可从进口断面开始，按断面编号列表进行。
3）作过水断面面积随流道中线长度l变化的fi－l曲线，并检查其曲线的合理性。
（l9）按一元流理论（riΔbi＝const）分流线并作出v′m＝f（S）曲线。
（20）确定叶片入口边位置。叶片进口边的恰当位置应使叶片进口边与前盖板的交点A在略大于或等于叶轮吸入口直径的地方。该交点和进口边与后盖板的交点B的连线与叶轮轴心线的夹角为α，α取值一般为：低比转数泵α＝20°～30°；中比转数泵α＝30°～45°；高比转速泵α＝45°～60°。如图10－2所示。这样的布置对于提高泵的效率和吸程是有利的。
（21）计算和确定叶片进口安装角β1（用逐次逼近法进行）。11，11111mmvuvtg，vmkbDQv1111，先假定k1＝0.84～0.95，可求1，然后校核k1，要求%1111设设原－kkk，加冲角时，应注意：cba111。
（22）用保角变换法进行叶片绘型。步骤如下。
l）轴面流线分段。
- 10 - 2）在方格网上画展开流线。
3）绘制轴面截线。
4）在轴面图上对叶片加厚。
5）画叶片剪裁图。
6）检查流道水力性能（作w－l、vur－l曲线）。
（23）螺旋形压水室水力力设计要点。具体如下。
l）根据螺旋形压水室的基本方程式
drrbkQRr022
用速度系数法求作压水室各过流断面，即
gHkvv233 （10－17）
)(3svnfk（查有关曲线）
3603vQFr （10－18）
2）绘制螺旋形压水室平面图。
①画出压水室基圆和断面安装角射线；
②计算并画出螺旋角α3（333umvvarctg）。
③将各过流断面内壁与分型面的交点投影到平面图上（用分规）；
④作压水室螺旋线；
⑤作扩散管。
- 11 - 参考资料：
1. 水泵及水泵站习题实验课程设计指导书 （中国数字图书馆有电子版）
2. 泵的理论与设计 关醒凡 机械工业出版社
T414/19（中国数字图书馆有电子版）
3. 现代泵技术手册 关醒凡 1995.9
（超星数字图书馆有电子版，书中有水力模型）
4. 离心泵 陈乃祥，吴玉林 TH311/C527 （中国数字图书馆有电子版）
5. 离心泵与轴流泵 原理及水力设计 丁成伟
T414.2/5
6. 叶片泵原理及水力设计 查森 T414.2/7
低比转数离心泵的水力设计及性能预测
————●●Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｄｒａｉｎａｇｅ ａｎｄ Ｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７４—８５３０．２０１３．０４．００５
低比转数离心泵的水力设计及性能预测
张永学，周鑫，姬忠礼，陈龙，苏敏
（中国石油大学（北京）机械与储运工程学院，北京１０２２４９）
张水学 摘要：运用速度系数法获得叶轮基本几何参数，根据给定的叶轮流道过流断面面积分布规律与 叶片包角分布规律调整叶片轴面轮廓形状，并由所建立的短叶片偏移角与Ｗｉｅｓｎｅｒ滑移系数之 间的关系确定短叶片位置．基于该方法在相同设计参数（扬程、流量、转速等）条件下设计了４种 短叶片参数不同（叶片长度分别为０．７５，０．６５，０．５５和０．４５倍长叶片长度）的低比转数离心泵叶 轮，并采用ＲＡＮＳ控制方程组和ＲＮＧ ｋ一占湍流模型对所设计的离心叶轮流道的三维湍流流场 进行计算分析，研究了这４种短叶片对沿流道的速度分布、压力分布及离心叶轮整体水力Ｉ｝生能的 影响．结果表明：添加短叶片能明显提高叶轮扬程，但过长的短叶片会增加冲击损失与摩擦损 失；扬程增加量会随短叶片长度的减小而增大；通过选取合适的设计参数并合理地放置短叶片 可以改善流态，提高水力性能． 关键词：离心泵；低比转数；二元理论；水力设计；性能预测 中图分类号：￥２７７．９；ＴＨ３１１文献标志码：Ａ文章编号：１６７４—８５３０（２０１３）０４—０３００—０５
Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ
ｌｏｗ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｓｐｅｅｄ ｃｅｎｔｒｉｆｕｇａｌ ｐｕｍｐ
Ｚｈａｎｇ Ｙｏｎｇｘｕｅ，Ｚｈｏｕ Ｘｉｎ，Ｊｉ Ｚｈｏｎｇｌｉ，Ｃｈｅｎ ，Ｓｕ Ｍｉｎ （Ｃｏｌｈ：ｇｅ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ａｎｄ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ－Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １０２２４９，Ｃｈｉｎａ）
3.离心泵设计——方法
1、 理论扬程的计算
在无预旋情况下：
）
2、 离心泵基本公式的推导
3、 离心泵能量损失
（1） 机械损失：泵的轴封及叶轮圆盘摩擦损失所消耗的功率。
（2） 容积损失
（注：公式2-13的推导）
（注：7-14式的推导）
（3） 水力损失：
4、 离心泵性能曲线
常见的几种性能曲线
消除性能曲线驼峰的方法：
5、 离心泵相似理论
比转速：
6、 汽蚀及安装高程
汽蚀余量：水泵进口断面，单位重量的液体所具有的超过汽化压头的剩余能量。
gp
gv
gphvss22
第一项为水泵进口断面的绝对压头，m；第二项为水泵进口断面上的平均流速，m；第三项为泵输送
水流水温下的汽化压头，m。
① 有效汽蚀余量（NPSHa或ah）：描述装置吸入条件对水泵汽蚀的影响，指水泵吸水装置给予泵
进口断面上的单位能量减去汽化压头后剩余的能量，即吸水装置提供的汽蚀余量。是进口断面所
必须的汽蚀余量。
② 必须汽蚀余量（NPSHr或rh）：描述泵本身的抗汽蚀性能，指叶轮内最低点的压力正好等于所
输送水流水温下的汽化压力时的汽蚀余量。其实质是水泵进口处的水在到叶轮内压力最低点，压
力下降为汽化压力时的水头损失。
泵进口并不是泵内压力最低的地方。水流从泵进口流进叶轮，能量开始增加之前，压力还要继续降低，
这是因为 ： 1、从泵进口到叶轮进口，流道过水面积一般是收缩的，流量一定时，
流速沿程升高，故压力相应降低
2、在水流进入叶轮绕流叶片头部时，急骤转弯、流速增大，在叶片
背面k点处最为显著，造成k点压力的急剧降低。以后因叶轮对水
流做功，使其增加能量，压力逐渐升高
3、上述流速变化及水流从泵进口至k点的流程中，均伴有水力损失，
消耗部分能量，使水流的压力降低
用能量方程研究水流从泵进口到 k 点处的能量平衡关系，可以清楚
地认识必需汽
蚀余量的物理意义。下图是水流进入水泵后能量变化过程。
即：
可以看出，必需汽蚀余量又可定义为泵进口总能头和叶轮入口k点的压头差。这是泵汽蚀余量和装置
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。
ssvQ4D
2．泵出口直径
sdD)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：
4/3rNPSHQn62.5C
四、计算比转数ns，确定水力方案
4/3sHQn65.3n 在确定比转数时应考虑下列因素：
（1） ns=120~210的区间，泵的效率最高，ns〈60的效率显著下降；
离心泵的水力设计和数值模拟讲解
离心泵的水力设计和数值模拟讲解
离心泵是一种常见的水力机械设备，广泛应用于工业和民用领域。它的水力设计和数值模拟是对离心泵性能进行优化和改进的重要手段。下面将从离心泵的水力设计和数值模拟两个方面进行详细讲解。
一、离心泵的水力设计
1.流量设计：离心泵的流量设计是以工程要求的流量为基础，通过水力模型试验或数值模拟等方法确定。流量是衡量离心泵工作效果的重要指标，也是确定泵的尺寸和形式的基础。
2.扬程设计：扬程是指离心泵能够将液体抬升的高度。在水力设计中，扬程是根据所需扬程和流量来确定的。扬程的大小取决于泵的尺寸、转速、叶轮形状等因素。
3.效率设计：离心泵的效率是指泵所传递的水功率与泵所消耗的机械功率的比值。效率的高低直接影响到泵的能耗和使用成本。在水力设计中，需要根据工程要求和经济性考虑，确定合适的效率。
4.功率设计：离心泵的功率设计是指根据所需流量、扬程和效率来确定泵的功率。功率是决定泵的动力系统和选型的重要参数，需要根据泵的工作条件和性能曲线来确定。
二、离心泵的数值模拟
离心泵的数值模拟是利用计算机技术对泵的内部流动进行仿真模拟，以获得流场信息、压力分布和效率等参数。数值模拟可以帮助优化和改善泵的性能、减少试验成本和时间。 1.建立几何模型：离心泵的数值模拟首先需要建立一个几何模型。几何模型包括泵的内外部结构、叶轮的形状和尺寸等。通过CAD软件等工具进行建模，得到几何模型的三维模型。
2.网格划分：在几何模型的基础上，需要对计算域进行网格划分。网格划分是将计算域划分成小区域，以便对流动进行离散化计算。合理的网格划分能够保证计算结果的准确性和稳定性。
3.数值计算：数值计算是指通过数值方法对流体的动力学方程进行求解，得到流场信息和参数分布。常用的数值求解方法包括有限体积法、有限元法和离散元法等。通过将流场方程离散化为代数方程组，使用求解器进行求解，得到结果。
4.结果分析与优化：得到数值模拟结果后，可以对流场、压力分布、速度分布等进行分析和评价。根据结果进行优化设计，可以通过调整叶轮形状、进口流道设计等方式提高泵的效率和性能。
800s26双吸离心泵设计说明书
中南林业科技大学本科毕业设计 800s26双吸离心泵设计
第 1 页 1 引言
众所周知，泵在世界范围内得到非常广泛的应用，它涉及到国民生产的各个领域。可以这样说，只要有液体流动的地方就会有泵的出现。在农业生产过程中，泵是主要的灌溉机械。我国的农村每年都需要大量的泵，据不完全统计，在我国，农业用泵占到泵总产量的一半以上。在电力部门当中，火力发电站需要大量的锅炉给水泵、循环水泵、灰渣泵、和冷凝水泵，核电站不仅有核主泵，还有二级泵、三级泵等。在国防工业当中，飞机的机翼、座舱和起落架的调节、各种步战车炮塔的转动、潜艇的上升和下潜等都需要用到泵。化学化工行业中，很多的原材料、成品都是液体，将原材料料制成品，都需要经过十分复杂繁复的工艺过程，泵在这些生产加工过程当中起到了输送液体与提供化学反应的压力流的作用。总之，无论是在航天飞机、大炮、火箭还是钻采矿、火车、汽车，或者是日常的生活当中，到处都需要用到泵，到处都有泵在运行。泵作为一种通用机械，它是机械工业中的一类非常重要的产品。
泵的种类繁多，按照泵的工作原理可以非为三类：
一、 叶片式泵
叶片式泵又叫动力式泵，这种泵是通过高速旋转的叶片将能量传递给液体，
使液体的能量增加，从而达到输送液体的目的。叶片式泵又分为离心泵、混流泵、和轴流泵。
二、 容积式泵
容积式泵是通过密闭的，充满液体的工作强溶剂的周期变化，非连续的给液
体施加能量，从而达到输送液体的目的。容积式泵按工作腔变化方式有份为往复式泵和回转式泵。
三、 其他类型
其他类型的泵的工作原理各异，有射流泵、气升泵、螺旋泵、水锤泵等。螺
旋泵利用的是螺旋推进原理来提高液体的位能，其余几种泵，都是通过液体本身来传递能量，从而达到输送液体的目的的。
离心泵是各种类型的泵当中用量最大的一种泵。离心泵的结构紧凑、流量与扬程的范围比较宽；适用于腐蚀性较低的液体；流量比较均匀、稳定性良好、振动比较小，不需要加装特殊的减震装置；设备安装和维护检修费用比较低。 中南林业科技大学本科毕业设计 800s26双吸离心泵设计
离心泵设计讲解
离⼼泵设计讲解
4泵
（Pump）
主讲内容4 泵
4.1 泵的分类、特点、结构、⼯作原理
4.2 泵叶轮上能量计算、伯努利⽅程应⽤
4.3 离⼼泵的吸⼊特性、⽓蚀原理、相似理论4.4 其他泵类结构、⼯作原理、选泵
4.泵
Pump
4.1 概述
泵——⽤来输送液体的叶轮机械。即把机械能转换为液体能的叶轮机械。
（⼀）泵的种类
离⼼式 centrifugal pumpvane pump 轴流式 axial-fiow pump
叶轮式——混流式 mixed-flow pump(透平式) 旋涡式 turbulence pump
turbine 往复式：活塞泵；柱塞泵；隔膜泵
泵容积式——回转式：齿轮泵；螺杆泵；滑⽚泵；罗茨泵；
滚动活塞泵；摇摆转⼦泵；…….
其他类型：喷射泵；震动泵；⽔锤泵；真空泵；酸蛋……
泵的种类很多，应⽤⾯很⼴，属于通⽤机械，各部门都离不开泵，特别是离⼼泵。如：⽔利、农业、化⼯、⽯油、采矿、造船、城市、环保、医药、卫⽣、军事、交通、各类⼚矿等。其中离⼼泵占95%以上。⼀.离⼼泵的⼯作原理
与离⼼式压缩机⼯作原理相同。
靠叶轮的⾼速旋转，由叶⽚拨动液体旋转，使液体产⽣离⼼⼒，离⼼⼒使液体产⽣动能和压能，实现机械能向液压能（液⼒能）的转化。吸⼊原理：叶轮中⼼被吸空后，形成真空，液体在外界⼤⽓压⼒的作⽤下，推动液体沿吸⼊管进⼊泵轮。
⼆.离⼼泵的特点
优点：⑴排量⼤、平稳均匀。
⑵结构简单、紧凑，尺⼨⼩，重量轻。制造安装成本低。
⑶易损件少，检修、管理和使⽤⽅便。
⑷可与⾼速电机直接驱动，速度越⾼，压头越⾼。
⑸容易实现多级，满⾜⾼压头。
缺点：⑴不适应⼩流量⼯况。⑵同功率下没有往复式泵的压⼒⾼。
⑶输送⾼粘度、含砂、杂质液体的问题多。
⑷泵吸⼊管与泵腔内需要灌满液体后启动。
如：⾼压⽔泵：11级，H=2300 m
电动潜油离⼼泵：180、201、330、453、526级，H=2000~3500 m。
⾼速泵： n=10000 r/min , 单级扬程：H=1150 mn=25000 r/min , 单级扬程： H=1760 m
毕业设计 单级单吸离心泵水力及结构设计
目 录
摘要……………………………………………………………3
1 前言………………………………………………………………4
2 叶轮的水力设计…………………………………………………5
2.1 泵的主要设计参数和结构方案的确定……………………5
2.2 叶轮主要参数的选择和计算…………………………………7
2.3 叶轮的绘型……………………………………………………12
2.4作叶轮进出口速度三角形……………………………………25
3 压水室的水力设计……………………………………………26
3.1 压水室的作用及螺旋型压水室作用的原理…………………26
3.2压水室的设计和计算…………………………………………28
4结构设计 …………………………………………………………33
4.1 主轴的结构设计………………………………………………33
4.2 装配图轮廓尺寸的初定…………………………………… 33
5强度计算…………………………………………………34
5.1泵轴的强度及临界转速计算…………………………………34
5.2键的强度计算…………………………………………………41
6 结论………………………………………………………………44
总结与体会…………………………………………………………44
谢辞…………………………………………………………………44
参考文献……………………………………………………………45
摘 要
本设计是根据给定设计参数完成单级单吸离心泵IS125—100—200的水力及结构设计。主要包括叶轮、压水室的水力设计和泵的结构设计。确定出叶轮的几何参数，绘制并检查叶轮轴面投影图，采用方格网保角变换法完成扭曲形叶片绘形。利用数字积分法，根据蜗壳内速度矩守恒，确定出蜗壳八个断面参数，并进行绘形。最后对泵进行结构设计，绘制了装配图和部分零件图，并对轴进行了强度校核计算。
低比转速离心泵的水力模型设计(最全)word资料
离心泵特性曲线的测定
云南民族大学化学实验教学中心王红斌
一、实验目的
通过实验了解离心泵的构造、安装流程和正常的操作过程,掌握离心泵各项主要特性及其相互关系,进而加深对离心泵的性能和操作原理的理解。学习流量计校正和离心泵的选泵、安装泵的方法。
二、实验重点
学习离心泵的工作原理和离心泵特性曲线的测定方法,掌握离心泵的选泵、安装泵的方法。
三、实验难点
流体力学原理即流体静力学、流体动力学的应用。
四、实验安排:
1、实验预习,提交预习报告;
2、在计算机模拟实验室进行计算机模拟,掌握实验的原理、安装流程和正常
的操作过程,掌握离心泵各项主要特性及其相互关系,进而加深对离心泵的性能和操作原理的理解。掌握实验进行中的注意事项;
3、实验讲解提问:通过互动方式帮助学生更好地达到实验目的和要求;
4、学生实验操作;
5、实验总结;
6、学生提交实验报告。 五、实验提问:
1、实验装置上流体静力学的具体应用在哪些方面?
2、实验装置上流体动力学的具体应用在哪些方面?
3、离心泵启动前若没有灌泵,会发生什么现象?气缚现象。
4、离心泵的主要部件是叶轮和泵壳,叶轮主要增加流体的动能和静压能。
泵壳是一个转能装置,进一步把流体的动能转为静压能。
5、在离心泵中的平衡孔的作用是_______、_______、_______;导轮的作用
是______________,它也是一个_______装置。
6、离心泵的铭牌上标注有离心泵的流量、扬程、功率和效率等主要性能参
数。
7、扬程:又叫压头,是单位重量的流体流经泵后所后的得能量,或理解为
将1kg得流体升举H高度所做得功。
8、离心泵在一定转速下有一个效率最高点,称为设计点,离心泵得工作范
围为最高效率的92%之内。
9、离心泵的安装高度超过允许的安装高度时,离心泵会发生汽蚀现象。
10、离心泵调节流量的方法有:调出口阀,调转速,调叶片,主要是调出
口阀。
11、离心泵关闭时,先关闭出口阀目的是(防止液体倒流而引起叶轮倒
水泵的设计流程
步骤产品型号：IS65-50-125设计1备注额定流量 Q（m3/h）25设计要求额定扬程 He (m)20设计要求额定转速n（r/min）2900设计要求比转数93.273.65nQ0.5/60/Hi0.75
水力效率统计规律ηh0.8441+0.0835*lg(Q/3600/n)1/3水力效率估算值ηh0.81根据计算值和要求的水泵效率进行分配估算容积效率统计规律ηv0.9681/(1+0.68ns-2/3)容积效率估算值ηv0.95根据计算值和要求的水泵效率进行分配估算圆盘损失效率统计规律η'm0.9241-0.7/(ns/100)7/6机械效率估算值ηm0.90根据计算值和要求的水泵效率进行分配估算水泵效率ηp0.693ηhηvηj国家专业标准规定值ηp0.693GB/T13007-1991配套最大轴功率Pe(kW)7.5设计要求最大扭距Mn (N.m)24.709550*Pe/n最小轴径(m)0.0140(Mn /0.2/τ)1/3，τ为材料的许用切应力轴径d(m)0.0140按计算值选择轮毂直径dh(m)0.0180按键槽强度考虑,轮毂小一些好。叶轮进口系数k04.70按汽蚀与效率的要求考虑叶轮进口直径D0(m)0.0629k0(Q/3600/n)1/3叶轮进口直径 Dj计算值(m)0.0654(D02+dh2)0.5
叶轮进口直径 Dj取值(m)0.0650按计算值选择叶轮外径优选系数kD29.94049.6(ns/100)0.5，叶轮外径优选值D20.1330kD2(Q/3600/n)1/3叶轮出口直径D2(m)0.1380按计算和经验选择叶片出口线速度u2(m/s)20.95πnD2 /60叶轮出口圆周流速vu2(m/s)11.80σu2- vm2/tgβ2叶轮出口轴面流速vm2(m/s)1.69Q/ηv/3600/(πD2 b2ψ2)叶轮出口液流角 α2（度）8.15argtg(vm2/vu2)叶轮出口流速v2(m/s)11.92( (vu2)2+ (vm2) 2) 0.5
单级离心泵设计论文
单级离心泵设计论文
一、设计原理
1.吸入阶段：液体通过泵入口进入叶轮，当叶轮旋转时，由于离心力的作用，液体被迅速吸入叶轮。
2.压缩阶段：随着叶轮的旋转，液体被推向叶轮的外周，并且由于叶轮的形状，液体被压缩。
3.推出阶段：压缩后的液体被推向出口，形成高压液流，输送到下游设备或系统。
二、设计流程
1.确定设计参数：包括流量Q、扬程H、泵入口和泵出口的直径、液体密度等参数。
2.选择泵类型：根据工况要求选择合适的泵类型，包括液体输送性质、工作温度、流量范围等。
3.计算叶轮直径：根据流量和扬程计算叶轮直径，通常采用经验公式或图表进行计算。
4.叶轮叶片数目和形状设计：根据流量和叶轮直径确定叶片数目和形状，通常采用流体力学原理进行设计。
5.确定泵的速度：根据叶轮直径和转速计算泵的速度，确保泵能够满足工作要求。
6.计算泵的效率：根据设计参数计算泵的效率，评估泵的性能。 7.进行强度计算：根据泵的工作条件和叶轮的材料选择，进行强度计算，确保泵的安全可靠性。
8.绘制泵的结构图：根据设计参数和计算结果，绘制泵的结构图。
三、设计要点
在单级离心泵的设计过程中，需要注意以下几个要点：
1.叶轮叶片的设计应遵循流体力学原理，确保叶轮能够有效地将流体吸入和推出。
2.泵选型应根据具体工况要求进行，包括液体输送性质、工作温度、流量范围等。
3.泵的结构设计应合理，保证泵的强度和刚度满足工作条件要求。
4.泵的效率应达到设计要求，尽量提高泵的效率，减少能源消耗。
5.泵的尺寸和材料的选择应根据具体工况进行，确保泵可以承受工作条件下的压力和温度。
综上所述，单级离心泵的设计是一个综合工程，需要考虑多个因素，包括流体力学、结构强度、泵选型等。通过合理的设计流程和严格的设计要点，可以设计出性能优良、安全可靠的单级离心泵。