Расчет основных размеров выхода рабочего колеса

Размеры выхода рабочего колеса, основным из которых являются наружный диаметр D2 рабочего колеса , ширина b2 лопасти на выходе и угол   установки лопасти  на выходе определяется из условия создания требуемого напора при достаточно высоком КПД.

            Наружный диаметр D2 рабочего колеса находят методом последовательных приближений. Диаметр D2  в первом приближении определяется по окружной скорости U2 , найденной из основного уравнения лопастных машин (3.1):

                                    (3.1)

. Выбираем . Тогда

                        =

            Определяем наружный диаметр рабочего колеса в первом приближении(3.2)

                                    (3.2)

            Из треугольников скоростей рабочего колеса на входе и на выходе из межлопастных каналов следует

тогда

                                                                                                       (3.3)

где  k2- к-т стеснения на выходе из рабочего колеса  , принимаем равным 1,05. С’m2 меридианная составляющая абсолютной скорости, принимаем равной 0,95*С0=2,49. Для обеспечения минимальных вихревых зон при движении потока в каналах колеса принимается отношение скоростей  .

Следовательно, что является благоприятной формой лопасти.

            Минимальное число лопастей определяется по формуле (3.4)

                               (3.4)

где l- длина средней линии тока в меридианном сечении колеса, который принимается в предварительном расчете .

            Число лопастей z принимается равное zmin . Тогда принимаем z=6.

            Зная z, R1,R2 (в первом приближении), определяем к-т р, учитывающий влияние конечного числа лопастей.(3.5)

                                                   (3.5)

где ψ- к-т, учитывающий чистоту обработки поверхности и форму лопасти.

            Теоретический напор колеса по струйной теории (3.6)

                                                                         (3.6)

            Наружный диаметр D2 рабочего колеса во втором приближении определяется следующим образом. Воспользуемся основным у-ем лопастных машин по струйной теории

            Найдем выражение для из треугольника скоростей на выходе

и подставим его в основное уравнение . Получим  или . Определим окружную скорость во втором приближении(3.7)

                         (3.7)

            По окружной скорости U2 находим диаметр выхода D2  во втором приближении(3.8)

                                                                                            (3.8)

            Определив окончательно значение диаметра D2 вычисляем ширину лопасти на выходе (3.9) и относительную скорость на выходе (3.10)

                                                                                   (3.9)

                                                                                          (3.10)

            По скоростям  и углу  строятся треугольники скоростей при выходе из межлопастных каналов рабочего колеса (рис.2) и определяются скорости

            На рисунке

            Найдено: