Определение основных размеров насоса

Входное отверстие насоса должно обеспечить подвод расчетного количества жидкости. Это достигается при выполнении условия

,

где с₁ = 1 … 2 – скорость жидкости на входе, м/с;

r₁ и r₀ – радиус входного отверстия и ступицы крыльчатки, м.

Из равенства определяют радиус входного отверстия кры­льчатки:

.

Окружная скорость схода жидкости

,

где α₂ и β₂ – углы между направлениями скоростей с₂, u₂ и w₂ (рис.);

р_Ж = (5 … 15)·10⁴ – напор, создаваемый насосом, Па;

η_h = 0,6 … 0,7 – гидравлический кпд.

При построении профиля лопатки крыльчатки принимают угол α₂ = 8 … 12°, а угол β₂ =12 … 50°. С увеличением β₂ растет напор, создаваемый насосом, поэтому иногда этот угол берут равным 90° (радиальные лопатки). Однако увеличение β₂ приводит к уменьше­нию кпд насоса.

Радиус крыльчатки на выходе, м:

,

где n_В.Н – частота вращения крыльчатки в минуту;

ω_В.Н – угловая скорость крыльчатки жидкостного насоса.

Окружная скорость (м/с) определяется из равенства

.

Если угол α₁ между скоростями с₁ и u₁ равен 90°, то угол β₁ находится из соотношения:

tgβ₁ = c₁/u₁ .

Ширина лопатки на входе b₁ и на выходе b₂ (рис. а) определяется из выражений

,

,

где z = 3 … 8 – число лопаток на крыльчатке;

δ₁ и δ₂ – толщина ло­патки у входа и выхода, м, δ₁ = δ₂ = 0,003 м;

с_r – начальная скорость схода, м/с:

Ширина лопаток на входе для крыльчаток жидкостного насоса изменяется в пределах b₁ = 0,010 … 0,035 м, а на выходе - b₂ = 0,004 … 0,025м.

Построение профиля лопатки насоса (рис. б) заключается в следующем. Из центра О радиусом r₂ проводят внешнюю окруж­ность и радиусом r₁ – внутреннюю. На внешней окружности в про­извольной точке В строят угол β₂. От диаметра, проходящего через точку В, откладывают угол β = β₁ + β₂. Одна из сторон этого угла пересекает внутреннюю окружность в точке К. Через точки В и К проводят линию ВК до вторичного пересечения с внутренней окружностью (точка А). Из точки L, которая является серединой отрезка АВ, восставляют перпендикуляр до пересечения его с лини­ей BE в точке Е. Из точки Е через точки А и В проводят дугу, представляющую собой искомое очертание лопатки.

Мощность, потребляемая жидкостным насосом:

,

где η_M = 0,7 … 0,9 – механический кпд жидкостного насоса.

p _ж – напор, создаваемый насосом, принимают для дизельного двигателя p_ж = 80000 Па, для карбюраторного двигателя p_ж = 120000 Па.

Величина N_В.Н составляет 0,5 … 1,0 % от номинальной мощности двигателя.