多級泵設計
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20 積分
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- 第一部分 水力設計
一、概述
1.設計依據.
流量：Q=6.3m3/h
揚程：H=25m
轉速：n=2950r/min
級數：i=3
綜合考慮汽蝕性能和效率
2.設計內容
根據提供的流量，揚程，轉速，級數來設計一臺多級式水泵，需要能滿足以上所有要求。
3.設計思路
采用節段式多級離心泵（臥式）可以滿足以上的要求，根據離心泵的設計步驟，運用流體力學知識計算水力設計部分，再參考節段式臥式多級離心泵的參考資料進行結構設計。
4.設計意義
本次畢業設計可以讓我們對大學四年所學的知識進行一次綜合的歸納和總結，讓我們把各科知識結合起來，用于具體的工程中去，是把我們學的理論知識用于實踐的第一次嘗試，也是我們從學校走向社會的過渡。
二、確定泵的總體結構形式和進出口直徑
（一）進口直徑Ds
由Q=6.3m3/h ，查《現代泵技術手冊》（下 稱《手冊》）P180表7-1得吸入口流速 Vs=1.375m/s，吸入口直徑為40mm,
Ds===0.040265m=40.265mm,圓整Ds =40mm,
②泵的出口直徑
對于低揚程泵，一般取進口直徑等于出口直徑：
取 Dd = Ds = 40mm。
三、泵速的確定
電動機的同步轉速 n0=3000r/min 極數為 2；
四、計算比轉速ns，確定泵的水力方案
ns =(3.65nQ1/2)/H3/4=(3.65*2950/253/4)*(6.3/3600)1/2=40.3
級數為3級，選擇臥式。
五、估算泵的效率
（1）總效率
初步估計泵的效率為η=60%，
（2）水力效率ηh
ηh =1+0.0835lg(Q/n)1/3
=1+0.0835lg(6.3/3600/2950)1/3
=82.7%
（3）容積效率ηv
ηv= 1/(1+0.68ns-2/3)=94.5%
（4）機械效率ηm
圓盤效率：ηm=1-0.07/(ns/100)7/6
=1-0.07/(40/100)7/6=79.6%
查《手冊》P184圖7-3得：
Pm3/P=20%,考慮軸承和填料損失，則
Pm1+Pm2=（0.01~0.03）P，由于功率較小，取Pm1+Pm2=0.02 P。
ηm=1-（0.01~0.03）p/p- Pm3/P =1-0.02-0.2=0.78%，與估算一致。
(5)總效率η
所以有總的效率為：
η=ηhηvηm=0.827*0.945*0.78=60.4%
六、軸功率和原動力的功率
（1）泵的軸功率P：
P=ρɡQh/1000η
=1000*9.8*6.3*25*3/(1000*0.604*3600)
=2.137kw
(2)原動機功率：
Pg=k*P/ηt
由《手冊》表7-11得直聯ηt =0.97
表7-10，取K=1.2,
Pg=k*P/ηt
=1.2*2.137/0.97 ...
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