Nghiên ứu kết ấu và tính toán thiết kế bơm hướng héo ó số vòng quay đặ trưng ao ns  400 (vph)

VŨ ĐÌNH HƯNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ ĐÌNH HƯNG KỸ THUẬT CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGHIÊN CỨU KẾT CẤU VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ BƠM HƯỚNG CHÉO CĨ SỐ VỊNG QUAY ĐẶC TRƯNG CAO NS≥400(v/ph) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KHÓA 2011B Hà Nội – Năm 2014 Tai ngay!!! Ban co the xoa dong chu nay!!! 17061131971741000000 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VŨ ĐÌNH HƯNG NGHIÊN CỨU KẾT CẤU VÀ TÍNH TỐN THIẾT KẾ BƠM HƯỚNG CHÉO CĨ SỐ VỊNG QUAY ĐẶC TRƯNG CAO NS ≥ 400(V/PH) Chuyên ngành : Kỹ thuật khí động lực LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : Hà Nội – Năm 2014 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố trông cơng trình khác TÁC GIẢ LUẬN VĂN Vũ Đình Hưng MỤC LỤC MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Mục đích, đối tượng phạm vi nghiên cứu 2.1 Mục đích nghiên cứu .8 2.2 Đối tượng nội dung nghiên cứu đề tài Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 3.1 Đối với lĩnh vực KH&CN có liên quan 3.2 Đối với nơi ứng dụng kết nghiên cứu 3.3 Đối với kinh tế - xã hội môi trường CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU VÀ ỨNG DỤNG BƠM HƯỚNG CHÉO 10 1.1 Tình hình chung máy bơm hướng chéo .10 1.2 Phân tích, tính tốn lựa chọn máy bơm hướng chéo 12 1.3 Nhu cầu thị trường sử dụng máy bơm hướng chéo công suất 75 -110kW .14 CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN THIẾT KẾ BƠM HƯỚNG CHÉO 15 2.1 Các khái niệm sơ đồ kết cấu bơm .15 2.2 Cơ sở lý thuyết máy bơm hướng chéo .17 2.3 Cơ sở lý thuyết tính tốn cánh có hai độ cong máy bơm hướng chéo 20 CHƯƠNG III TÍNH TỐN THIẾT KẾ BƠM HƯỚNG CHÉO 25 3.1 Tính tốn thiết kế chung máy bơm 25 3.1.1 Các thông số kỹ thuật ban đầu máy bơm .25 3.1.2 Tính tốn thơng số máy bơm 25 3.2 Phương pháp tính tốn thiết kế bánh công tác hướng chéo 33 3.2.1 Xây dường đường dòng đẳng tốc phần dẫn dòng bơm hướng chéo .33 3.2.2 Xây dựng đường dòng đẳng phần dẫn dòng bơm hướng chéo .37 3.2.3 Xây dựng biên dạng cánh bánh công tác 41 3.3 Tính tốn thơng số cánh bánh cơng tác bơm HC3600-7 .49 3.3.1 Chia đường dòng đẳng tốc phần dòng bơm 50 3.3.2 Các thơng số dịng chảy tiết diện vào cánh bánh công tác 51 3.3.3 Xây dựng prôphin lưới cánh mặt phẳng BHBG 51 3.4 Tính tốn thiết kế buồng xoắn .56 3.4.1 Cơ sở lý thuyết 56 3.4.2 Tính tốn thiết kế buồng xoắn có tiết diện 60 CHƯƠNG IV NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC DÒNG CHẢY CÁNH BÁNH CÔNG TÁC VÀ TỔN THẤT TRONG CHẢY BAO LƯỚI CÁNH 64 4.1 Bánh công tác bơm hướng chéo HC3600 -7 64 4.2 Bánh công tác bơm hướng trục dùng buồng xoắn HT3600-5 69 4.3 Nhận xét kết tính tổn thất hiệu suất hai mẫu cánh chương trình .74 CHƯƠNG V TÍNH TỐN KẾT CẤU BƠM HC3600-7 75 CHƯƠNG VI KẾT LUẬN 77 7.1 Kết luận .77 7.2 Kiến nghị 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 79 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT N Công suất Ndc Công suất động NTL Công suất thuỷ lực Ntr Công suất trục η Hiệu suất  dc Hiệu suất động  tl Hiệu suất thuỷ lực Q Hiệu suất lưu lượng  ck Hiệu suất khí K Hệ số dự trữ cơng suất KZi Hệ số phân bố vận tốc hướng trục Kcdi Hệ số chèn dòng tiết diện thứ i KQ Hệ số lưu lượng KH Hệ số cột áp KHtư Hệ số cột áp tối ưu C Hệ số xâm thực C* Hằng số tích phân Cy Hệ số lực nâng Cx Hệ số lực cản max/L Độ dày tương đối max prôfin Z Số cánh Z1 Số cánh bánh cơng tác n Số vịng quay làm việc bơm ns Số vòng quay đặc trưng bơm H Cột áp H1t Cột áp lý thuyết Htt Cột áp tính tốn Q Lưu lượng D Đường kính bánh cơng tác d Đường kính bầu bánh cơng tác d Tỷ số bầu cánh Rb Bán kính bầu cánh Ri Bán kính tiết diện tính tốn thứ i Rtb Bán kính trung bình RD Bán kính lớn cánh biên  max i Chiều dày max tiết diện i ( max/L) b Độ dày tương đối max tiết diện sát bầu ( max/L ) DĐộ dày tương đối max tiết diện biên a , b, ,  x: Sai số giới hạn tương đối thông số đo u Vận tốc theo  Vận tốc góc  Khe hở bánh cơng tác vành mịn a, b, , x: Sai số giới hạn đo tuyệt đối thông số đo w Vận tốc tương đối w2u Thành phần theo phương u vận tốc tương đối sau khỏi cánh w1u Thành phần theo phương u vận tốc tương đối trước vào cánh wz Thành phần theo phương dọc trục vận tốc tương đối w Vận tốc tương đối vô cực  Lưu số bánh công tác  p1 Lưu số cánh Áp suất trước vào cánh p2 Áp suất sau khỏi cánh p Tổn thất lượng  Trọng lượng riêng nước  Khối lượng riêng nước g Gia tốc trọng trường X Lực theo phương x Y Lực theo phương y  = 2 - 1 Góc ngoặt vận tốc  bt Góc ngoặt bình thường vận tốc  max Góc ngoặt max vận tốc  o Gia số độ cong prơfin 2 Góc W2 với phương u  Góc W với phương u 1 Góc W với phương u 2 = 90 o - 2 Góc tạo phương vận tốc W trục z  Góc đặt cánh T Bước lưới To = T/L Bước lưới L = T L Bước lưới tương đối dãy cánh L Chiều dài dây cung đường nhân cánh L/T Mật độ dãy cánh V Vận tốc tuyệt đối Vu Thành phần theo phương u vận tốc tuyệt đối Vz Thành phần dọc trục vận tốc tuyệt đối V1u Thành phần theo phương u vận tốc tuyệt đối trước vào cánh V2u Thành phần theo phương u vận tốc tuyệt đối sau khỏi cánh Va1u Thành phần theo phương u vận tốc tuyệt đối trước cánh hướng Va2u Thành phần theo phương u vận tốc tuyệt đối sau cánh hướng  gh Hệ số xâm thực tới hạn Re Số Raynon v Hệ số nhớt động học t2 Thời gian chuyển động sóng dọc theo prơfin (s) Mật độ phân bố xốy đường nhân  o (t) Hàm dịng dịng song phẳng khơng nhiễu 1 (t) Hàm dịng cảm ứng tạo xoáy liên hợp r(s,t) Khoảng cách từ điểm khảo sát prôfin tới điểm A, có phân bố xốy d f = f tđ - ftt : Chênh lệch độ cong cung tương đương cung tính tốn f = f/L : Độ cong tương đối tính bổ sung thêm cung tương đương MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hiện nay, tổng số máy bơm tỉnh đồng Bắc Bộ bắc Khu cũ 13.305 máy, riêng máy bơm loại 4000m3/h hướng trục trục ngang (bơm 24HTN90) có 796 máy Hình 1: Bơm 4000 m3/h trục ngang cũ ( 24HTN – 90) lắp trạm Với nhiều nhược điểm gây khó khăn vận hành, sửa chữa như: - Do kết cấu trục bơm dài bạc đỡ phải chịu tải trọng dẫn đến hay mòn cổ trục, mòn bạc bơm, hỏng ổ bi, hỏng phận làm kín nước, bánh cơng tác vành mịn - Khả hút cánh bánh công tác kém, phải thường xuyên bơm mỡ cho ổ chịu tải phần cánh hướng vận hành - Trước bơm hoạt động phải mồi nước, van xả Clape lắp ống xả khơng kín nên người vận hành phải lấy đất sét, bùn chát kín gây bất tiện nguy hiểm bơm vận hành thời tiết mưa bão vận hành vào ban đêm bơm khác hoạt động Vì vậy, máy bơm loại 4000m3/h hướng trục trục ngang thường không ưu chuộng, xu hướng chung đề nghị cải tạo nâng cấp thành trục đứng Tuy nhiên việc làm gây lãng phí khơng sử dụng cơng trình cũ ngồi trạm biến áp việc thay máy tốn Vì vậy, đầu cần phải