《叶片泵原理与水力设计》课程设计
单级离心泵叶轮的水力设计
学院：能源科学与工程学院
班级：1102105
姓名：
学号：
指导教师：闫国军
20 14年12月
目录
1.课程设计目的 (1)
2.课程设计任务和要求 (1)
3.设计计算说明书 (2)
4．参考文献 (7)
5.附录 (8)
1.课程设计目的
离心泵是叶片式流体机械的典型产品，叶轮是其最关键的部件。通过单级离心泵叶轮的水力设计，使学生基本掌握叶片式流体机械叶轮的设计理论、设计方法和国家标准的使用，培养学生能够综合运用所学的基础理论、基本知识和基本技能，提高学生训练分析和解决实际问题的能力。为毕业后能够从事叶片式流体机械的产品设计工作奠定良好的基础。
2.课程设计任务和要求
设计题目：单级离心泵叶轮的水力设计
设计参数：q=200 m 3/h ，H=50 m ，n=1450 r/min ， (NPSH)r =2.7 工作量：1. 设计计算说明书1分 2．叶轮木模图1张（A3图纸）
3.设计计算说明书
已知主要参数q=200
3
/m h =0.056m 3/s H=50m n=1450r/min (NPSH ）r=2.7
一.主要参数确定。
1.确定泵进出口直径 （1）泵进口直径
根据流量q=2003
/m h ，查表6.1取流速c s =2.83，
则D s =
s c q π4=83
.2*056.0*4π=0.159（m ） 参考标准取D s =160mm （2）泵出口直径
s d D D )7.0~1(==（0.7-1.0）*180=112-160mm
取d D =140mm.
（3）进出口速度 c s = 4q/D s 2
π=2.79m/s c d =4q/D d
2
π=3.64m/s
2.空化计算
（1）泵安装高度 介质为常温清水，
ρ
g p v
=0.24 ，取进口管路损失h c =0.5m NPSH a =1.3*NPSH r =3.51 h g =
ρg p a -h c -ρ
g p
v -NPSH a =10.33-0.5-0.24-3.51=6.08 （2）泵空化余量 NPSH r =2.7 （3）泵空化比转速 4
362.5r
NPSH q n C =
=913.9
3.比转速
6.6650
056
.0145065.365.34
3
4
3=⨯⨯=
=
H
Q n n s
4.确定泵的效率 （1）.水力效率
=h η3lg 0835.01n
q
+=0.877 （2）.容积效率
000
3
/20.9610068.011
=⨯+=
-s
v n η
（3）.机械效率 圆盘摩擦损失效率
888.0)100/(1
07
.016
/7,=-=s m n η
假定轴承，填料损失为2%，则机械效率m η=0.870 （4）.泵的总效率
η=h v m ηηη=0.732
5.泵轴最小轴径的确定 （1）泵轴功率 P=
η
ρ1000gqH
=37.49kw （2）计算配套功率 P ,=KP=44.99kw （3）泵轴转矩
Mn=9.95*1000*n
P ,
=296.31N •m
（4）泵轴最小轴径
泵轴材料选45钢，[τ]=49MPa ，泵轴最小轴径为 d=3
]
[2.0τMn
=31.2mm 取d=32mm 二、确定叶轮主要直径 1.叶轮进口当量直径 D 0=3
0n
q
k =119.66mm=120mm 根据C=913.9
k =3.54
2.叶轮进口直径
单级离心泵，轴向吸入进口，d h =0
D j =220h d D +=120mm
3.叶轮出口宽度
499.0_456.0)100
)(7.0_64.0(65
2
==s b n
K
0169.0_0154.03
22==n
q
K b b 取2b 适当扩宽为0.18 4.叶轮外径
21
2
)100
)(6.9_35.9(-=s D n K =11.47_11.76
D 2=3
2n
q
K D =0.388——0.398 D 2=390mm
三、确定叶片出口角、叶片角 （1）叶片出口角
根据n s =66.6，属于较低的比转速叶轮，选取较大的叶片出口角，以减小叶轮外径，从而减小圆盘的摩擦损失，提高效率，选取。402=β。 （2）叶片数确定
取叶片进口边直径D 1=0.93D j =0.93*120=111.6mm=112mm 设叶片进口角301=β，则z=)2
sin()()(5.62
11212ββ+-+D D D D =6.72
取z=7。
四、画轴面投影图
1.根据叶轮的主要尺寸D j 、D 2、b 2，参考相同比转速的叶轮，初步画出叶轮的轴面投影图，见附图1.
2.轴面流到过流面积检查
作内切圆，分8——12点计算轴面流道过流面积，进口部分分点多一些。做出过
