Розрахунок спірального відводу

Визначимо ширину відводу, м:

; (3.19)

.

Знайдемо радіус розташування язика відводу, м:

; (3.20)

.

Радіальний проміжок між колесом і язиком відводу, визначаємо за формулою:

; (3.21)

.

Кут атаки язика відводу приймаємо:

.

Визначаємо кут язика відводу:

; (3.22)

.

Приймаємо відношення швидкостей Ξ = Сг/С2u = 0,65 звідки швидкість потоку в горлі, м/с:

; (3.23)

Знайдемо площу горла, м²:

; (3.24)

Діаметр вихідного перерізу дифузора (напірного патрубка) , розраховуємо по формулі:

; (3.25)

.

Отримане значення округляємо до найближчого із стандартного ряду діаметрів фланців .

Уточнюємо і по формулам:

; (3.26)

;

; (3.27)

.

Довжина конічного дифузора повинна задовольняти умову: .

Попередньо приймаєм:

; (3.28)

.

Знаходимо еквівалентний кут кін. дифузора :

; (3.29)

.

Рівняння логарифмічної спіралі в полярних координатах (по 7 точкам, i=1…7):

; (3.30)

(3.31)

Площа поперечного перерізу і змочуваний периметр спірального збірника:

; (3.32)

(3.33)

Визначимо ці параметри для семи точок, зведемо дані в таблицю 3.1

Таблиця 3.1 – Параметри спірального відводу

	3,2	0,15	0,00081	0,087
	3,7	0,15	0,00081	0,087
	4,2	0,16	0,00108	0,107
	4,7	0,16	0,00108	0,107
	5,2	0,17	0,00135	0,127
	5,7	0,17	0,00135	0,127
	6,2	0,18	0,00162	0,147

Визначимо діаметр труби того ж гідравлічного радіусу для будь-якого перерізу спіралі, м:

(3.34)

	0,04	0,04	0,041	0,041	0,043	0,043	0,045

Визначаємо середній гідравлічний діаметр спіралі, м:

; (3.35)

.

Середня швидкість руху в спіральному збірнику, розраховується по формулі:

; (3.36)

За довжину еквівалентного трубопроводу приймаємо половину довжини спіралі.

Знаходимо довжину спіралі, м:

; (3.37)

.

Визначаємо число Рейнольдса за середньою швидкістю в спіральному дифузорі:

; (3.38)

.

Визначаємо еквівалентну шорсткість, тобто таку рівномірну шорсткість, яка дає при розрахунках однакову з заданою шорсткістю величину :

; (3.39)

.

Гідравлічний коефіцієнт тертя (коефіцієнт Дарсі) для трьох областей гідравлічних опорів, якщо 10< <500 (перехідна область) буде розрахований за формулою:

(3.40)

Знайдемо втрати на тертя об стінки в спіральному збірнику, м:

; (3.41)

.

Визначаємо втрати енергії, які пов’язані з раптовими змінами швидкості :

, (3.42)

де - радиус на виході з спірального збірника;

- вибирається з (0.3…0.5).

.

Коефіцієнт, який враховує нерівномірність швидкостей на вході у конічний дифузор, вибирається рівним (1.5 – 2): .

Знаходимо середній діаметр конічного дифузора, м:

; (3.43)

.

Визначимо число Рейнольдса за швидкістю на виході зі спірального дифузора:

; (3.44)

.

Еквівалентна шорсткість , тобто така рівномірна шорсткість, яка дає при розрахунку однакову з заданою шорсткістю величину , визначається за формулою:

; (3.45)

.

Визначимо гідравлічний коефіцієнт тертя (коефіцієнт Дарсі), якщо 10 800 (область гідравлічно шорстких труб) для трьох областей гідравлічних опорів:

; (3.46)

.

Знайдемо степінь розширення конічного дифузора:

; (3.47)

.

Обчислимо коефіцієнт втрат у конічному дифузорі:

; (3.48)

.

Знаходимо втрати у конічному дифузорі:

; (3.49)

.

Сумарні втрати напору у спіральному збірнику та конічному дифузорі, будуть:

; (3.50)

.

Визначаємо загальні гідравлічні втрати у насосі, м:

; (3.51)

Повний напір з урахуванням втрат, знайдемо за формулою:

; (3.52)

.

Гідравлічний ККД насосу на розрахунковому режимі, буде:

; (3.53)

.

Механічний ККД приймаємо

Визначаємо повний ККД насосу:

; (3.54)

.

Обчислимо потужність, споживану насосом, кВт:

; (3.55)

.

Коефіцієнт запасу у залежності від споживаної насосом потужності у робочому режимі =1.25, якщо 20.

У результаті потужність споживана насосом буде обчислена за формулою:

; (3.56)