2.9 Отвод центробежного нacoca. Расчет и построение.

2. 9. 1 Спиральный отвод.

Расчет выполняется на основе закона . Поток после выхода из рабочего колеса движется по траектории, соответствующей логарифмической спирали. Следовательно, для минимизации гидравлических потерь стенка спирального канала должна быть по форме такой же, как и траектория движения жидкости. Входное сечение канала представляет цилиндрическую поверхность радиуса , соосную с осью рабочего колеса (это позволяет выровнять до поступления потока в спиральный канал неравномерное поле скоростей вследствие конечного числа лопастей при проектировании насосов на меньшие уровни шума возврата энергии дискового трения основному потоку, а также для удобства сборки).

Далее задаемся формой сечения спирального канала, в виде трапеции. Ширина для наклона боковых стенок может быть с постоянным углом , либо возрастающая с увеличением угла установки сечения. Величины при расчете сводим в таблицу 6.

Таблица 6.

Расчетные данные для построения спирального отвода.

№ точки	ri, м	bi, м	Bi=bi/ri	Δri, м	(Bi+Bi+1)/2	ΔQi=lu2R2(Bi+Bi+1)Δri/2, м³/с	Qi=ΣΔQi, м³/с
1	ri=R3	bi=b3		Δri=Δя			0
2	ri=R3+Δя	bi=b3
n							Qi>Qp

Рассмотрим непосредственно построение. Сечение канала, начиная от входа, делят на ряд элементарных площадок шириной и высотой. Первая площадка имеет ширину, и высоту, равную толщине языка . Последующие площадки выбираются равной толщины 5-10 мм. Выполняются расчеты подачи в зависимости от радиуса до тех пор, пока . Затем строят графическую зависимость . Расчет и построение спирально­го отвода обычно выполняются по 8 сечениям (через 45⁰). Определив расход жидкости в выбранных сечениях , откладывают значения на полученный график от начала координат для всех сечений, кроме последнего (его откладывают с учетом толщины языка). Получают соответствующие точки на оси абсцисс, далее, проектируя их на кривую полученного расхода и через точки пересечения проведя горизонтальные линии до пересечения со стенками канала, находят теоретические сечения спи­рального отвода. Острые углы для уменьшения гидравлических потерь скругляются. Скругление выполняется с учетом равенства расходов через отбрасываемые и добавляемые сечения:

или где

_, - центры тяжести площадок и соответственно.

Пример построения приведен на рисунке 15. (Расчет и построение спирального отвода круглого сечения можно найти в учебнике Чиняева И. А. «Судовые вспомогательные механизмы», М. Транспорт, 1989.)

Рис. 15 Построение спирального отвода.

Для согласования параметров потока в сечении 360° спирального отвода и трубопровода дополнительно устанавливается выходной диффузор. Задаваясь углом раскрытия , вычисляют эквивалентную длину:

;

; ;