Выбор частоты вращения и диаметра рабочего колеса (РК)

Коэффициент быстроходности:

Величина оптимального втулочного отношения определяется по графику [1] исходя из значения :

Меридианная скорость:

Максимальный и минимальный диаметры рабочего колеса:

В соответствии с нормальным рядом диаметров примем:

 м

Коэффициенты подачи и напора:

Окружная скорость на наружном радиусе лопастей рабочего колеса:

Выбор числа лопастей

Число лопастей рабочего колеса исходя из значения :

Выбор густоты периферийной решётки профиля

Оптимальная густота периферийной решётки профилей определяется по графику исходя из значения  [1]:

Оценка значения гидравлического КПД

КПД при 0,75 получаемый линейной интерполяцией:

Где  определяются по графикам в зависимости от значений  [1].

Расчётное значение теоретического напора:

Расчет геометрических характеристик лопасти рабочего колеса

Выбор положения расчётных сечений

где

Расчёт треугольников скоростей

Ось решетки профилей рабочего колеса совпадает с направлением переносной скорости U, с учетом цилиндричности течения:

 

Примем  т.к.: в одноступенчатых осевых насосах обычной конструкции, а также на первых ступенях многоступенчатых насосов в большинстве случаев отсутствует закрутка потока перед входом в рабочее колесо.

Среднее значение меридианной скорости без учета стеснения потока:

Переносная скорость в каждом расчетном сечении:

где  угловая скорость, 1/с;

Угол относительной скорости на входе потока в решетку :

где окружная составляющая абсолютной скорости потока перед входом в рабочее колесо, м/сек (при осевом входе потока ).

Пусть теоретический напор постоянен и не меняется по радиусу.

Окружная составляющую абсолютной скорости потока на выходе из решетки:

Угол относительной скорости на выходе из решетки:

Угол поворота потока решеткой профилей:

.

Относительные и абсолютные скорости:

Окружная составляющая среднегеометрической относительной скорости на бесконечности:

Угол относительной скорости на бесконечности:

Среднегеометрическая относительная скорость на бесконечности:

Угол абсолютной скорости на выходе из решетки профилей:

Выбор закона изменения густоты решетки профилей

Таблица 1 – Параметры для построения треугольников скоростей

R, м	, м/с	, град.	, м/с	, град.	, град.	, м/с	, м/с	, м/с	, м/с	, град.	, м/с	, град.	допускаемая густота	принятая густота
0,270	42,4	26,6	26,6	53,4	26,8	47,4	26,5	34,1	29,1	36,2	36,0	38,6	3,0	3,0
0,346	54,3	21,4	20,8	32,4	11,0	58,4	39,7	29,7	43,9	25,8	48,8	45,6	1,24	1,62
0,408	64,1	18,3	17,6	24,6	6,2	67,5	51,1	27,6	55,3	21,0	59,2	50,3	0,74	1,05
0,462	72,5	16,3	15,6	20,5	4,1	75,6	60,8	26,4	64,8	18,2	68,2	53,8	0,58	0,98
0,510	80,1	14,9	14,1	17,8	3,0	82,9	69,3	25,5	73,1	16,2	76,1	56,4	0,5	0,86

По полученному  строим график допускаемых значений густоты решётки, а затем на его основе принимаем расчетные значения.

Рис.1 Зависимость густоты решетки от радиуса

Циркуляция вектора скорости профиля лопасти:

Расчёт решетки профилей

Методом линейной интерполяции рассчитываем максимальную относительную толщину лопасти , зная, что  и .

Шаг решетки профилей: