泵风机课程设计
离心泵水力设计说明书
前言
次课程设计容设计台离心式泵泵应非常广泛通机械世界机电产品中泵产量仅次电机统计泵耗电量占全国总发电量21见泵应非常广泛国民济中占十分重作
离心泵种量水泵水排水农业工程固体颗粒液体输送工程石油化学工程航空航天航海工程源工程车辆工程等国民济部门广泛应
次课程设计时源动力系统动化专业流体机械工程方专业必修课程完成泵风机课程理教学进行重实践教学环节目综合利泵风机理知识进行泵设计实践方面离心泵设计程代表熟悉泵设计方法解决相关工程问题良基础方面通设计实践理知识生产实际知识紧密结合起知识进步巩固加深扩展
设计进行离心泵水力设计包括泵结构方案叶轮参数选择计算叶轮水力设计绘图等提交成果设计说明书份离心泵水利设计图张（包括轴面投影图流线分点图流道面积变化图流面展开方格网叶片厚度变化规律图木模截线图）CAD绘制设计说明书成果
学知识领悟够缺乏验设计中难免会存疏漏欠缺处恳请老师批评指正
目录
前言
课程设计总体求 1
11设计课题 1
12设计目 1
13设计容 1
14设计求 1
15成果求 1
二泵设计参数结构方案确定 1
21提供设计数求 1
22确定泵总体结构形式泵进出口直径 1
23泵转速确定 2
24计算转速ns确定泵水利方案 3
25估算泵效率 4
三叶轮参数选择计算 4
31轴径轮毂直径确定 4
32叶轮进口直径D1初定 5
321计算叶轮进口量直径 5
322叶片入口边直径D1 5
33叶轮出口直径D2初步计算 6
34叶轮出口宽度b2计算选择 6
35叶片数Z 6
36叶轮外径D2精确计算 7
37叶片进口安放角确定 9
四叶轮水力设计绘图 10
41绘制叶轮轴面投影图 10
411初绘叶轮轴面投影图 10
412检查轴面流道水断面变化情况 11
42绘制轴面流线 12
43轴面投影图条流线进行分点 14
44作流线方格网方格网进行叶片绘型 15
45片轴面截线 17
46叶片加厚 17
47绘制叶片裁剪图 18
48叶轮叶片水力性校验 20
总结心 21
致谢 21
参考书目： 21
附录 23
叶轮设计计算程序 23
课程设计总体求
11设计课题
离心泵叶轮水力设计
12设计目
通课程设计掌握离心式叶轮水力设计基原理基方法加深课堂知识理解培养学生进行产品设计水泵改造科学研究等方面工作力
13设计容
（1）离心泵结构方案确定
（2）离心泵叶轮参数选择计算
（3） 叶轮轴面投影图绘制级叶片绘型
14设计求
（1）速度系数法进行离心泵叶轮水力设计
（2）保角变换法绘制叶片叶型
（3）编写设计计算说明书
15成果求
（1）计算说明书应做字迹工整书面整洁层次分明文理通文中引重公式点结均应交代
（2）设计说明书应包括计算表格插图（图表统编号）配目录参考文献目录等容统装订成册
（3）设计图纸CAD绘制图面布置合理
二泵设计参数结构方案确定
21提供设计数求
（1） 流量Q144m³h扬程H50m效率η80汽蚀转速c1000步转速n3000rmin
（2） 工作条件：抽送常温清水
（3） 配动力：电动机做工作动力
（4） 采卧式单级悬臂结构
22确定泵总体结构形式泵进出口直径
首先致选择泵结构形式原动机类型进结合面计算分析较作确定
泵吸入直径泵吸入口径合理进口流速确定泵吸入口流速般3米秒左右制造方便考虑型泵流速取减泵体积提高流力提高泵抗汽蚀性应减吸入流速
泵采入口流速vs3ms
排出口径低扬程泵取吸入口径相高扬程泵减泵体积排出直径排出口径吸入口径般取
式中
——泵排出口径
——泵吸入口径
泵吸入口径式确定
013m13cm
式中
——泵吸入口均流速
泵设计扬程仅50m属低扬程水泵出口直径
13cm
查阅资料确定泵吸入口排出口直径符合标准直径
23泵转速确定
确定泵转速应考虑面素：
（1）泵转速越高泵体积越重量越轻应选择量高转速
（2）转速转速关转速效率关转速应转速结合起确定
（3）确定转速应考虑原动机种类（电动机燃机汽轮机）传动装置
（4）通常优先选电动机直接联接传动电动机带负荷转速步转速通常2左右转差率确定电动机额定转速
（5）提高转速流部分磨损振动变
提高泵转速受汽蚀条件限制汽蚀转速公式
知转速n汽蚀基参数ΔhrC关系满足产生汽蚀定C值假设提高转速Δhr增该值装置提供装置汽蚀余量Δha时安装高度Hsz计算实条件允许转速采转速应汽蚀条件允许转速
式中（K——考虑汽蚀安全余量）
通常优先选择电动机直接联结传动步转速列表21电动机带负荷转速步转速通常2左右滑差率确定转速
式中：s—滑差率
表1 电动机步转速
极数
2
4
6
8
10
12
步转速
3000
1500
1000
750
600
500
泵采步转速3000rmin电机采滑差率s2n2940rmin
取泵安装高度Hsz4m常温清水泵汽蚀余量559m 529m汽蚀允许转速3103rmin泵转速<泵汽蚀允许转速会发生汽蚀
24计算转速ns确定泵水利方案
确定泵转速时应注意：
（1） 转速水泵效率密切相关确定时必须时考虑泵效率否达定指标
（2） 确定转速时应考虑否合适水力模型果合适水力模型应该选取模型泵相想接转速
（3） 泵流量扬程变情况提高转速增加泵级数增泵转速反减泵转速
（4） 泵性曲线形状关转速越叶轮流道相越细长性曲线较坦着转速逐渐增叶轮流道相越越宽性曲线越越陡
转速公式
114
汽蚀转速泵属效率较范围设计求泵采单机单吸水力方案
25估算泵效率
泵尚未选出时总效率水力效率容积效率机械效率参考类产品结合验公式统计曲线根具体情况确定
水力效率
容积效率
机械效率
根述计算结果总效率
三叶轮参数选择计算
叶轮参数叶轮进口直径D0叶片进口直径D1叶轮轮毂直径dh叶轮进口角β1叶轮出口直径D2叶轮出口宽度b2叶片出口角β2叶片数Z叶轮进口参数汽蚀具重影响叶轮出口参数性（HQ）具重影响两者效率均影响
叶轮尺寸确定相似换算法速度系数法泵采速度系数法进行设计
速度系数法实际种相似设计法模型换算法实质相差模型换算建立台相似泵基础设计速度系数法建立系列相似泵基础设计说速度系数法相似原理利统计系数计算流部件部分尺寸
31轴径轮毂直径确定
泵轴直径应该强度（拉压弯扭）刚度（挠度）界转速条件确定扭矩泵载荷开始设计时首先扭矩确定泵轴直径通常联轴器处轴径时应根设计泵具体情况考虑影响刚度界转速概素粗算轴径作适修改圆整标准直径泵转子设计完成轴强度刚度界转速进行详细校验
轴功率
余量系数参表1采电动机K取12计算功率
表2 原动机余量系数
原动机种类
K
电动机
11~12
汽油机
115~125
柴油机（容量）
115~125
柴油机（容量）
115~12
扭矩
参表2泵轴材料许切应力[τ]取440×105Nm2
扭矩计算轴径公式轴径
表3泵轴材料许切应力
轴材料
Q23520
35
45
40Cr355SiMn
MPa
12~20
20~30
30~40
40~52
32叶轮进口直径D1初定
叶轮进口直径做叶轮吸入眼直径叶轮颈部直径叶轮进口速度叶轮进口直径关限制v0般超3~4ms
321计算叶轮进口量直径
兼顾效率汽蚀40~50（取44）
进口直径
选择悬臂式0
322叶片入口边直径D1
叶轮流道入口边取圆心作流道切圆切圆圆心轴心线距离两倍叶片入口边直径
叶片入口边直径般转速确定
根转速114取
mm
33叶轮出口直径D2初步计算
叶轮出口直径影响水泵扬程重参数根速度系数法确定
式中 ——系数876
取210mm
34叶轮出口宽度b2计算选择
叶轮出口宽度面两式计算确定：
0714
35叶片数Z
叶轮叶片数少会影响泵扬程高低般情况增加叶片数改善液流情况适提高扬程叶片数增加减少流面积增加叶片数降低效率叶轮汽蚀性恶化导致泵QH曲线出现驼峰
速度系数法设计叶轮时速度系数法现泵参数级现泵叶片数转速间存着定关系泵叶轮叶片数根转速关系确定离心泵叶轮叶片数转速间关系表
表4 离心泵叶片数Z
30~60
60~180
180~280
5片长叶片加5片短叶片8~9
6~8
5~6
采富尔验公式计算：
综合两种方法取6合适
中：预先取20°
叶片出口角
36叶轮外径D2精确计算
前述初算速度系数般情况出保证性相情况选参数组合种情况增加速度系数似性尺寸速度系数法确定基础进行精确计算精确计算基方程基础理讲较严格中水力效率限叶片修正系数验公式估算实践证明精确计算数值
离心泵般选择精算计算前先假定速度系数法确定值果算值假定相相差少（超2）说明假定值精确值果求值假定相差较需求意假定述步骤重新计算重新计算排挤系数限叶片修正系数等相差情况限叶片修正系数认变直求假定相等相止
采逐次逼法精算
（1）确定叶片厚度
叶片厚度根强度铸造工艺性确定根强度计算出叶片较薄般满足强度需较泵铸造工艺出发铸铁叶轮叶片厚度3~4mm铸钢叶轮叶片厚度5~6mm泵应适增加叶片厚度叶片足够刚度叶片进出口两端应做较薄进口边做薄提高水泵抗汽蚀性减少进口撞击损失叶片出口边做薄减尾端漩涡取3mm
（2）计算叶片出口排挤系数
叶片出口排挤系数
（3）理扬程
（4）叶片修正系数
（5）穷叶片数理扬程
（6）出口轴面速度
（7）出口圆周速度
（8）出口直径
（9）第二次计算
假定值相进行计算
（10）计算出口速度
出口圆周速度
出口轴面速度
出口圆周分速度
穷叶片出口圆周分速度
37叶片进口安放角确定
叶片进口角通常取液流角正角角范围通常采正角提高抗汽蚀性效率影响原：
（1）采正角增叶片进口角减叶片弯曲增加叶片进口流面积减叶片排挤
（2）设计流量采正角液体叶片进口背面产生脱流背面液道低压侧里形成漩涡易高压侧扩散漩涡稳定局部汽蚀影响较
（3）采正角改善流量工作条件
计算叶片进口角前应先画出叶片进口边叶片进口边通常倾斜叶片进口边水断面计算某点水断面水断面形成线应该点叶片液流角式计算：
式中 ——计算点液体圆周速度
——计算点液体圆周速度
——计算点液体轴面速度
叶片进口轴面速度式确定
式中 ——计算点水断面积
——计算点叶片排挤系数
式中 Z——叶片数
——计算点直径
——计算点叶片真厚度
——计算点叶片进口角
——计算点轴面截线轴面流线夹角般
叶片进口角算出流线液流角加角相应叶片进口角
表5 叶片安放角
叶片进口安放角
角
液流角
圆周速度（ms）
轴速度(ms)
a
21428°
4°
17428°
16919
4924
b
26068°
6218°
19850°
13573
490
c
3559°
7766°
27724°
9278
4876
四叶轮水力设计绘图
41绘制叶轮轴面投影图
411初绘叶轮轴面投影图
叶轮尺寸计算完毕进行绘型工作轴面投影图较全面叶轮前盖板形状叶片入口边出口边相叶轮轴心线径位置轴位置必须注意入口边出口边点定轴面画图时选择相性良叶轮图作参考考虑设计泵具体情况加改进周面投影图形状十分关键应反复修改力求光滑通畅时应考虑：
（1）前盖板出口保持段行称变化
（2）流道弯曲应急轴结构允许条件采较曲率半径宜叶片形状较复杂制造准影响离心泵性
图叶轮轴面投影形状
图1 叶轮轴面投影图
图 2叶轮轴面投影图
412检查轴面流道水断面变化情况
画轴面投影图应检查流道水断面变化情况图
图中曲线AEB轴面流线相垂直水断面形成线作法：轴面投影图作两流线切圆切点ABAB圆心O连成三角形AOB三角形高OD分OEECCD三等分E点轴面流线相垂直曲线AEB水断面形成线
水断面形成线重心似认三角形AOB重心重合中心半径轴面液流水断面必须轴面流线垂直液体叶轮四周流出轴面液流水断面水断面形成线母线旋转周形成抛物线面积式计算
流道求出系列水断面积便作出水断面积流道中线变化曲线该曲线应该直光滑线考虑汽蚀性般进口部分凸起曲线曲线形状良应修改轴面投影形状直满足求止
次修改轴面投影图图示轴面水断面数图表表图示
表6 轴面水断面变化表
l
b
Rc
F
0
525
2625
8659035
705
5159
2685
8703435
2145
4332
3408
9276175
3105
3793
4103
9678342
3845
3505
4529
9974043
4833
3028
5327
101349
5653
2708
6064
1041784
6592
2404
7134
1077577
8396
2073
8703
1133597
10056
1788
10329
1160397
1056
17
108
115396
图 3轴面水断面变化情况
42绘制轴面流线
轴面流线流面轴面交线叶片流面交线轴面投影条轴面流线绕轴线周形成回转面流面流面流道分成流道行般流道通相等流量分流量定流道宽窄中速度分布关元理速度水断面均匀分布样总水断面分成相等水断面
具体分流线时应先分进出口出口边般行轴线等分出口边线段进口边流线适延长轴线行圆环面积相等确定分点
果分成n流道进口分点半径
式中n——分流道数
i——轴线侧算起欲求流线序号（包括盖板流线）
图a 图b
图4 中间流线试算
图5 中间流道图
始末点分点验画出条轴面流线画流线时应力求光滑准确减少修改工作量整流道取干组水断面检查水断面两流线间水断面否相等相等时应修改直相等相差止水断面计算方法前述轴面液流水断面计算方法相水断面切圆公切点做出水断面面积
水断面应满足
常数
液流流叶轮路线流线条空间曲线空间曲线轴面投影轴面流线作轴面流线时通常前盖板处轮廓线作两条轴面流线假设液体流断面轴面速度相等（轴面速度均匀分布）作流线流断面分成面积相等（通流量相等）单元面积反映轴面投影图流线流断面形成线分成干段段长度形心叶轮轴心线距离积均相等（图表）
流断面形成线分部分段曲线直线相检查时似取段弧线中心线作该段形心作中间流线程中想流断面分成绝相等断面面积需反复次工作量太作中间流线程中允许流断面分成干断面面积间定误差误差超5
表7 分轴面流线计算表
切圆编号
左流道
右流道
误差
1
882
10387
91613
897
10366
95983
147
2
974
9451
92053
985
9426
92846
085
3
1072
8432
90391
1084
8403
91089
077
4
1177
7311
8605
1194
7277
86887
096
5
1343
6078
81627
1322
6015
79518
265
6
1471
546
80317
1662
48
79776
068
7
1582
4785
75699
247
3092
76372
088
8
1522
4489
68323
3622
193
69905
226
43轴面投影图条流线进行分点
分点实质流面画特征线组成扇形网格流面轴面图面图表示分点轴面图条流线（相流面）进行流面轴称流面全部轴面流线均相分相应条轴面流线等整流面绘出方格网
流线分点方法现采作图分点法
叶轮轴面投影图旁做条轴心线垂直中心线轴心线交O点线两边作互相称两条直线两条直线夹角取流线出口处半径半径O点圆心两线间画圆弧交中线０＇点ａ－ａ流线离出口边远方取点１点１轴心闲距离半径Ｏ圆心两线间作圆弧交中线１＇０＇－１＇线段分二等分Ｏ点圆心二等分等分点作圆弧两线间夹圆弧长
轴面投影图０－１线段应相等应修改ａ－ａ流线点１位置重复述作图法直止点１位置确定样方法做点２３４……直ａ－ａ流线进口边流线样方法进行分点
图6前盖板流线分点 图7盖板流线分点
图8中间流线分点 图9流线分点综合
44作流线方格网方格网进行叶片绘型
流面空间曲面直接流面画流线容易表示流线形状角度变化规律设法流面展开成面展开面画出流线然预先标号记号返回相应流面先方格网保角变换法绘型
绘型原理组夹角轴面组垂直轴线面截流面流面构成扇形网格扇形足够时流面曲面扇形似做面正方形图图a中流面捏成图b圆柱面母线展开成图c面
保角变换绘型基局部相似追求局部相等流面面方格网代方格网意选取横线表示轴面流线相应分点竖线表示夹角应分点轴面
画出方格网特征线序编号绘流线通常先画中间流线流线方格网位置应相应轴面分点序号应进出口角度应预先值相符保角灵活掌握型线形状极重理想时应坚决修改必时改变叶片进口边位置包角等
图10流面 图11 捏成圆柱型流面
进口边方格网中位竖线进口边三点位条竖线表示进口便位轴面般离心泵进出口位轴面离心泵绘型型线理想时候进出口边均置轴面究竟布置方格网流线形状轴面截线形状坏决定
图12展开流线方格网
方格网中画出三条流线叶片表面三条型线轴面（相方格网中竖线）截叶片截三点连线条轴面截线方格网中隔定角度竖线三条流线交点应编号123……位置插入法分点轴面投影图相应三条流线点连成光滑曲线叶片轴面截线轴面截线应光滑定规律变化轴面截线流线夹角λ接90°般60°λ角太盖板叶片真实夹角γ会带铸造方面困难排挤严重水断面形状良（湿周增长）等缺点
绘叶片型线应注意：
（1）型线应光滑弯曲叶片角度变化均
（2）叶片进口边布置轴面
（3）低转速叶轮叶片前面约部分做成扭曲形余采圆柱叶片时叶片直扭曲出口
果述求满足反复调整考虑移动叶片进出口边位置改变尺寸
作叶片方格网叶片型线时应考虑叶片包角
45片轴面截线
图13叶片轴面截面
方格网画出三条相流线叶片表面三条型线轴面（方格网中竖线）截三条流线相轴面截叶片三点连线叶片轴面截线方格网中隔定角度竖线（表示轴面）三条流线交点相应分点位置插入法分
点轴面投影三条流线然连成光滑曲线叶片轴面截线轴面截线应光滑规律变化量轴面截线流线交角接90°般应60°果作出轴面截线两点差远需调整方格网图
46叶片加厚
方格网保角变换绘型般轴面投影图轴面截线进行加厚加厚时认前面轴面截线骨线两边加厚认工作面背加厚
述画出轴面截线叶片骨线叶片厚度需骨线面两面填加厚度便叶片两表面工作面非工作面
流面叶片填加厚度然叶片流面厚度叶片真真实厚度（叶片表面法厚度）误差误差般叶片头部误差较部位误差轴面流线方轴面厚度式计算：
叶片厚度S流线长度变化规律预先定般取等厚部分叶片全长头部削尖（三条流线厚度变化规律）图表7示流面叶片轴面处安放角流线方格网量轴面截线叶片厚度求
图14 加厚叶片
现采叶片背面加厚数表
表8 叶片厚度变化规律
轴面
0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅷ
Ⅸ
Ⅹ
S
25
264
278
290
300
300
300
300
300
300
300
a
流线
βa
2500
2145
1859
1874
1911
1962
2035
2126
2237
2368
2500
cosβa
093
094
094
094
094
093
093
092
092
091
091
δma
268
277
292
306
318
319
321
324
320
330
340
b
流线
βb
2607
2670
2665
2780
2641
2622
2597
2568
2534
2500
2500
cosβb
0898
0893
0894
0885
0896
0897
0899
0901
0904
0906
0908
δmb
278
294
309
327
335
334
333
332
331
331
331
c
流线
βc
3559
3842
3805
3726
3604
3445
3249
3014
2748
2500
2500
cosβc
0813
0783
0787
0796
0809
0825
0843
0865
0887
0906
0906
δmc
307
336
351
364
371
363
355
346
338
331
331
47绘制叶片裁剪图
高转数叶轮叶片形状常扭曲空间扭曲型叶片画面图常采画叶片裁剪图方法
叶片裁剪图基原理图等高道理相图表8中11223344面做割面离心泵叶片剪裁图图表9中曲线12341＇２＇３＇４＇做模型截线叶片剪裁图组垂直叶轮轴心线面（割面）叶片工作面背面交线（空间曲线）面投影
作叶片剪裁图步骤：
（１）叶轮轴面截线图作垂直叶轮轴心线直线１－１２－２３－３４－４（图表８）直线实质垂直叶轮轴心线面通常称割面等高面叶片交线叶片模型截线
果叶轮入口方叶轮时针方旋转叶片工作面模型截线画面投影图中心线左侧背面模型截线画右侧否相反
直线１－１２－２３－３４－４般等距离等视设计需定
（２）Ｏ点圆心作叶轮外圆作中心角轴面投影线０ⅠⅡⅢⅣ……０＇Ⅰ＇Ⅱ＇Ⅲ＇Ⅳ＇……等分代表叶片工作面背面轴面分编号轴面间夹角均图表９示
（３）根轴面投影关系盖板处叶片工作面背面盖板交线前盖板处叶片工作面前盖板交线投影Ｏ点垂直线左部（吸入口方叶轮时针方旋转）前盖板处片工作面背面前盖板交线盖板处叶片背面盖板交线投影Ｏ点垂直线右部便叶片外极限轮廓曲线叶片入口出口边面图投影出制造叶轮叶片木模外围线
（４）作模型截线图表８中１－１割面截叶片背面０ⅠⅡ轴面截线ａｂｃ三点轴心距离分面投影图Ｏ圆心半径分画弧交０ⅠⅡ号轴面投影图点ａｂｃａｂｃ作出光滑曲线割面１－１截叶片背面模型截线
理作出条叶片模型截线作出叶片模型截线叶轮绘型工作基完成
图15作垂直叶轮轴线割线
图16叶片模型截线图
48叶轮叶片水力性校验
获性良离心泵叶轮作完叶片模型需叶轮叶片水力性进行校验工作检查流线方相速度变化否均匀速度矩流线长度增加否均匀变化均匀说明两叶片间流道良水力损失变化均匀说明水力损失设计符合求
检查变化首先叶轮轴面投影图条流线确定系列计算点般点选取轴面截线轴面流线交点作计算点然量出两相邻点AB间轴面流线距离进口边（出口边）开始逐渐标注单元曲线段序号方格网量出应点叶片圆周方夹角AB两点流线真实距离：
叶片进口边改点流线真实长度L：
叶片圆周方厚度
式中S——叶片流面定厚度
排挤系数式计算：
式中Z——叶片数
r——计算点轴心线距离
求液流该点轴面速度根计算流量叶轮轴面投影图中该点处流断面积式计算：
式速度矩求
总结心
星期紧张序课程设计较圆满完成次设计务受益匪浅
次设计培养设计工程设计力设计程中综合运泵风机课程理知识参考量资料进行离心泵水力设计实践进步巩固加深扩展学知识更重通次设计懂进行设计工作工作坚实基础
设计工作非闭门造车前基础吸取前验教训进行创造性工作样保证质量保证效率课设期间翻阅量资料先总体规划局部具体实现整程井井条
现代设计工作采计算机辅助设计（CAD）实现然前开课程疏绘图时遇问题通次设计CAD更加熟练收获
致谢
设计程中遇许难题朱劲木龙新老师认真讲解问题圆满解决加深相关知识认识
时感谢起进行课设学段时间起讨遇问题互相帮助互相鼓励终利完成次课程设计务特感谢杨文玉学CAD够熟练绘图时遇问题度进度缓慢杨文玉学帮助终熟悉设计中相关操作设计成果CAD表示出次真诚感谢两位老师指导帮助
参考书目：
[1] 丁成伟离心泵轴流泵原理水力设计北京：机械工业出版社1981
[2] 冯汉民水泵学北京：中国水利水电出版社1991
[3] 吴达泵风机西安：西安交通学出版社1995
[4] 杨桢 机械设计基础北京：高等教育出版社2004
[5] 关醒泵理设计北京：机械工业出版社1987
[6] 沈阳水泵研究 中国农业机械化科学研究院叶片泵设计手册 北京：机械工业出版社1983
[7] AutoCAD2006中文版机械设计基础实践 北京：机械工业出版社2006
附录
叶轮设计计算程序
项目
公式
计算程
结果
备注
确定泵进出口直径
泵进口直径
013m
取130mm
选3ms
泵出口直径
130mm
选
泵进出口流速
3ms
汽蚀验算
装置汽蚀余量
559m
假定05m
泵汽蚀余量
529m
汽蚀允许转速
3103rmin
转速
转速
2940
选n2940
rmin
确定效率功率
水力效率
0865
容积效率
0972
圆盘损失效率
095
机械效率
093
假定轴承填料损失2
总效率
0782
取078
轴功率
2513kW
计算（配套）功率
302kW
选K12
初定叶轮尺寸
扭矩
981N·m
轴径
22mm
叶轮进口量直径
105mm
叶轮进口直径
105mm
结构定0
叶轮出口宽度
0714
17mm
叶轮外径
876
209mm
叶片出口角
取25°
叶片数
58取6
预设β1
20°
项目
公式
计算程
结果
备注
精算叶轮出口直径
第次
叶片出口排挤系数
0935
理扬程
578m
叶片修正系数
12
000463
m2
初定尺寸画
0476
穷叶片数理扬程
8531m
出口轴面速度
393ms
出口圆周速度
3343ms
假定P变
出口直径
217mm
符合误差条件
第二次
叶片出口排挤系数
0937
出口轴面速度
380ms
出口圆周速度
3327ms
出口直径
216mm
计算出口速度
出口圆周速度
3323ms
出口轴面速度
393ms
K2
0937
出口圆周分速度
1704ms
穷叶片出口圆周分速度
2616ms
厚度计算表
轴面
0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅷ
Ⅸ
Ⅹ
S
250
264
278
290
300
300
300
300
300
300
300
a
流线
βa
2500
2145
1859
1874
1911
1962
2035
2126
2237
2368
2500
cosβa
093
094
094
094
094
093
093
092
092
091
091
δma
268
277
292
306
318
319
321
324
320
330
340
b
流线
βb
2607
2670
2665
2780
2641
2622
2597
2568
2534
2500
2500
cosβb
0898
0893
0894
0885
0896
0897
0899
0901
0904
0906
0908
δmb
278
294
309
327
335
334
333
332
331
331
331
c
流线
βc
3559
3842
3805
3726
3604
3445
3249
3014
2748
2500
2500
cosβc
0813
0783
0787
0796
0809
0825
0843
0865
0887
0906
0906
δmc
307
336
351
364
371
363
355
346
338
331
331
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泵风机课程设计
离心泵水力设计说明书
前言
次课程设计容设计台离心式泵泵应非常广泛通机械世界机电产品中泵产量仅次电机统计泵耗电量占全国总发电量21见泵应非常广泛国民济中占十分重作
离心泵种量水泵水排水农业工程固体颗粒液体输送工程石油化学工程航空航天航海工程源工程车辆工程等国民济部门广泛应
次课程设计时源动力系统动化专业流体机械工程方专业必修课程完成泵风机课程理教学进行重实践教学环节目综合利泵风机理知识进行泵设计实践方面离心泵设计程代表熟悉泵设计方法解决相关工程问题良基础方面通设计实践理知识生产实际知识紧密结合起知识进步巩固加深扩展
设计进行离心泵水力设计包括泵结构方案叶轮参数选择计算叶轮水力设计绘图等提交成果设计说明书份离心泵水利设计图张（包括轴面投影图流线分点图流道面积变化图流面展开方格网叶片厚度变化规律图木模截线图）CAD绘制设计说明书成果
学知识领悟够缺乏验设计中难免会存疏漏欠缺处恳请老师批评指正
目录
前言
课程设计总体求 1
11设计课题 1
12设计目 1
13设计容 1
14设计求 1
15成果求 1
二泵设计参数结构方案确定 1
21提供设计数求 1
22确定泵总体结构形式泵进出口直径 1
23泵转速确定 2
24计算转速ns确定泵水利方案 3
25估算泵效率 4
三叶轮参数选择计算 4
31轴径轮毂直径确定 4
32叶轮进口直径D1初定 5
321计算叶轮进口量直径 5
322叶片入口边直径D1 5
33叶轮出口直径D2初步计算 6
34叶轮出口宽度b2计算选择 6
35叶片数Z 6
36叶轮外径D2精确计算 7
37叶片进口安放角确定 9
四叶轮水力设计绘图 10
41绘制叶轮轴面投影图 10
411初绘叶轮轴面投影图 10
412检查轴面流道水断面变化情况 11
42绘制轴面流线 12
43轴面投影图条流线进行分点 14
44作流线方格网方格网进行叶片绘型 15
45片轴面截线 17
46叶片加厚 17
47绘制叶片裁剪图 18
48叶轮叶片水力性校验 20
总结心 21
致谢 21
参考书目： 21
附录 23
叶轮设计计算程序 23
课程设计总体求
11设计课题
离心泵叶轮水力设计
12设计目
通课程设计掌握离心式叶轮水力设计基原理基方法加深课堂知识理解培养学生进行产品设计水泵改造科学研究等方面工作力
13设计容
（1）离心泵结构方案确定
（2）离心泵叶轮参数选择计算
（3） 叶轮轴面投影图绘制级叶片绘型
14设计求
（1）速度系数法进行离心泵叶轮水力设计
（2）保角变换法绘制叶片叶型
（3）编写设计计算说明书
15成果求
（1）计算说明书应做字迹工整书面整洁层次分明文理通文中引重公式点结均应交代
（2）设计说明书应包括计算表格插图（图表统编号）配目录参考文献目录等容统装订成册
（3）设计图纸CAD绘制图面布置合理
二泵设计参数结构方案确定
21提供设计数求
（1） 流量Q144m³h扬程H50m效率η80汽蚀转速c1000步转速n3000rmin
（2） 工作条件：抽送常温清水
（3） 配动力：电动机做工作动力
（4） 采卧式单级悬臂结构
22确定泵总体结构形式泵进出口直径
首先致选择泵结构形式原动机类型进结合面计算分析较作确定
泵吸入直径泵吸入口径合理进口流速确定泵吸入口流速般3米秒左右制造方便考虑型泵流速取减泵体积提高流力提高泵抗汽蚀性应减吸入流速
泵采入口流速vs3ms
排出口径低扬程泵取吸入口径相高扬程泵减泵体积排出直径排出口径吸入口径般取
式中
——泵排出口径
——泵吸入口径
泵吸入口径式确定
013m13cm
式中
——泵吸入口均流速
泵设计扬程仅50m属低扬程水泵出口直径
13cm
查阅资料确定泵吸入口排出口直径符合标准直径
23泵转速确定
确定泵转速应考虑面素：
（1）泵转速越高泵体积越重量越轻应选择量高转速
（2）转速转速关转速效率关转速应转速结合起确定
（3）确定转速应考虑原动机种类（电动机燃机汽轮机）传动装置
（4）通常优先选电动机直接联接传动电动机带负荷转速步转速通常2左右转差率确定电动机额定转速
（5）提高转速流部分磨损振动变
提高泵转速受汽蚀条件限制汽蚀转速公式
知转速n汽蚀基参数ΔhrC关系满足产生汽蚀定C值假设提高转速Δhr增该值装置提供装置汽蚀余量Δha时安装高度Hsz计算实条件允许转速采转速应汽蚀条件允许转速
式中（K——考虑汽蚀安全余量）
通常优先选择电动机直接联结传动步转速列表21电动机带负荷转速步转速通常2左右滑差率确定转速
式中：s—滑差率
表1 电动机步转速
极数
2
4
6
8
10
12
步转速
3000
1500
1000
750
600
500
泵采步转速3000rmin电机采滑差率s2n2940rmin
取泵安装高度Hsz4m常温清水泵汽蚀余量559m 529m汽蚀允许转速3103rmin泵转速<泵汽蚀允许转速会发生汽蚀
24计算转速ns确定泵水利方案
确定泵转速时应注意：
（1） 转速水泵效率密切相关确定时必须时考虑泵效率否达定指标
（2） 确定转速时应考虑否合适水力模型果合适水力模型应该选取模型泵相想接转速
（3） 泵流量扬程变情况提高转速增加泵级数增泵转速反减泵转速
（4） 泵性曲线形状关转速越叶轮流道相越细长性曲线较坦着转速逐渐增叶轮流道相越越宽性曲线越越陡
转速公式
114
汽蚀转速泵属效率较范围设计求泵采单机单吸水力方案
25估算泵效率
泵尚未选出时总效率水力效率容积效率机械效率参考类产品结合验公式统计曲线根具体情况确定
水力效率
容积效率
机械效率
根述计算结果总效率
三叶轮参数选择计算
叶轮参数叶轮进口直径D0叶片进口直径D1叶轮轮毂直径dh叶轮进口角β1叶轮出口直径D2叶轮出口宽度b2叶片出口角β2叶片数Z叶轮进口参数汽蚀具重影响叶轮出口参数性（HQ）具重影响两者效率均影响
叶轮尺寸确定相似换算法速度系数法泵采速度系数法进行设计
速度系数法实际种相似设计法模型换算法实质相差模型换算建立台相似泵基础设计速度系数法建立系列相似泵基础设计说速度系数法相似原理利统计系数计算流部件部分尺寸
31轴径轮毂直径确定
泵轴直径应该强度（拉压弯扭）刚度（挠度）界转速条件确定扭矩泵载荷开始设计时首先扭矩确定泵轴直径通常联轴器处轴径时应根设计泵具体情况考虑影响刚度界转速概素粗算轴径作适修改圆整标准直径泵转子设计完成轴强度刚度界转速进行详细校验
轴功率
余量系数参表1采电动机K取12计算功率
表2 原动机余量系数
原动机种类
K
电动机
11~12
汽油机
115~125
柴油机（容量）
115~125
柴油机（容量）
115~12
扭矩
参表2泵轴材料许切应力[τ]取440×105Nm2
扭矩计算轴径公式轴径
表3泵轴材料许切应力
轴材料
Q23520
35
45
40Cr355SiMn
MPa
12~20
20~30
30~40
40~52
32叶轮进口直径D1初定
叶轮进口直径做叶轮吸入眼直径叶轮颈部直径叶轮进口速度叶轮进口直径关限制v0般超3~4ms
321计算叶轮进口量直径
兼顾效率汽蚀40~50（取44）
进口直径
选择悬臂式0
322叶片入口边直径D1
叶轮流道入口边取圆心作流道切圆切圆圆心轴心线距离两倍叶片入口边直径
叶片入口边直径般转速确定
根转速114取
mm
33叶轮出口直径D2初步计算
叶轮出口直径影响水泵扬程重参数根速度系数法确定
式中 ——系数876
取210mm
34叶轮出口宽度b2计算选择
叶轮出口宽度面两式计算确定：
0714
35叶片数Z
叶轮叶片数少会影响泵扬程高低般情况增加叶片数改善液流情况适提高扬程叶片数增加减少流面积增加叶片数降低效率叶轮汽蚀性恶化导致泵QH曲线出现驼峰
速度系数法设计叶轮时速度系数法现泵参数级现泵叶片数转速间存着定关系泵叶轮叶片数根转速关系确定离心泵叶轮叶片数转速间关系表
表4 离心泵叶片数Z
30~60
60~180
180~280
5片长叶片加5片短叶片8~9
6~8
5~6
采富尔验公式计算：
综合两种方法取6合适
中：预先取20°
叶片出口角
36叶轮外径D2精确计算
前述初算速度系数般情况出保证性相情况选参数组合种情况增加速度系数似性尺寸速度系数法确定基础进行精确计算精确计算基方程基础理讲较严格中水力效率限叶片修正系数验公式估算实践证明精确计算数值
离心泵般选择精算计算前先假定速度系数法确定值果算值假定相相差少（超2）说明假定值精确值果求值假定相差较需求意假定述步骤重新计算重新计算排挤系数限叶片修正系数等相差情况限叶片修正系数认变直求假定相等相止
采逐次逼法精算
（1）确定叶片厚度
叶片厚度根强度铸造工艺性确定根强度计算出叶片较薄般满足强度需较泵铸造工艺出发铸铁叶轮叶片厚度3~4mm铸钢叶轮叶片厚度5~6mm泵应适增加叶片厚度叶片足够刚度叶片进出口两端应做较薄进口边做薄提高水泵抗汽蚀性减少进口撞击损失叶片出口边做薄减尾端漩涡取3mm
（2）计算叶片出口排挤系数
叶片出口排挤系数
（3）理扬程
（4）叶片修正系数
（5）穷叶片数理扬程
（6）出口轴面速度
（7）出口圆周速度
（8）出口直径
（9）第二次计算
假定值相进行计算
（10）计算出口速度
出口圆周速度
出口轴面速度
出口圆周分速度
穷叶片出口圆周分速度
37叶片进口安放角确定
叶片进口角通常取液流角正角角范围通常采正角提高抗汽蚀性效率影响原：
（1）采正角增叶片进口角减叶片弯曲增加叶片进口流面积减叶片排挤
（2）设计流量采正角液体叶片进口背面产生脱流背面液道低压侧里形成漩涡易高压侧扩散漩涡稳定局部汽蚀影响较
（3）采正角改善流量工作条件
计算叶片进口角前应先画出叶片进口边叶片进口边通常倾斜叶片进口边水断面计算某点水断面水断面形成线应该点叶片液流角式计算：
式中 ——计算点液体圆周速度
——计算点液体圆周速度
——计算点液体轴面速度
叶片进口轴面速度式确定
式中 ——计算点水断面积
——计算点叶片排挤系数
式中 Z——叶片数
——计算点直径
——计算点叶片真厚度
——计算点叶片进口角
——计算点轴面截线轴面流线夹角般
叶片进口角算出流线液流角加角相应叶片进口角
表5 叶片安放角
叶片进口安放角
角
液流角
圆周速度（ms）
轴速度(ms)
a
21428°
4°
17428°
16919
4924
b
26068°
6218°
19850°
13573
490
c
3559°
7766°
27724°
9278
4876
四叶轮水力设计绘图
41绘制叶轮轴面投影图
411初绘叶轮轴面投影图
叶轮尺寸计算完毕进行绘型工作轴面投影图较全面叶轮前盖板形状叶片入口边出口边相叶轮轴心线径位置轴位置必须注意入口边出口边点定轴面画图时选择相性良叶轮图作参考考虑设计泵具体情况加改进周面投影图形状十分关键应反复修改力求光滑通畅时应考虑：
（1）前盖板出口保持段行称变化
（2）流道弯曲应急轴结构允许条件采较曲率半径宜叶片形状较复杂制造准影响离心泵性
图叶轮轴面投影形状
图1 叶轮轴面投影图
图 2叶轮轴面投影图
412检查轴面流道水断面变化情况
画轴面投影图应检查流道水断面变化情况图
图中曲线AEB轴面流线相垂直水断面形成线作法：轴面投影图作两流线切圆切点ABAB圆心O连成三角形AOB三角形高OD分OEECCD三等分E点轴面流线相垂直曲线AEB水断面形成线
水断面形成线重心似认三角形AOB重心重合中心半径轴面液流水断面必须轴面流线垂直液体叶轮四周流出轴面液流水断面水断面形成线母线旋转周形成抛物线面积式计算
流道求出系列水断面积便作出水断面积流道中线变化曲线该曲线应该直光滑线考虑汽蚀性般进口部分凸起曲线曲线形状良应修改轴面投影形状直满足求止
次修改轴面投影图图示轴面水断面数图表表图示
表6 轴面水断面变化表
l
b
Rc
F
0
525
2625
8659035
705
5159
2685
8703435
2145
4332
3408
9276175
3105
3793
4103
9678342
3845
3505
4529
9974043
4833
3028
5327
101349
5653
2708
6064
1041784
6592
2404
7134
1077577
8396
2073
8703
1133597
10056
1788
10329
1160397
1056
17
108
115396
图 3轴面水断面变化情况
42绘制轴面流线
轴面流线流面轴面交线叶片流面交线轴面投影条轴面流线绕轴线周形成回转面流面流面流道分成流道行般流道通相等流量分流量定流道宽窄中速度分布关元理速度水断面均匀分布样总水断面分成相等水断面
具体分流线时应先分进出口出口边般行轴线等分出口边线段进口边流线适延长轴线行圆环面积相等确定分点
果分成n流道进口分点半径
式中n——分流道数
i——轴线侧算起欲求流线序号（包括盖板流线）
图a 图b
图4 中间流线试算
图5 中间流道图
始末点分点验画出条轴面流线画流线时应力求光滑准确减少修改工作量整流道取干组水断面检查水断面两流线间水断面否相等相等时应修改直相等相差止水断面计算方法前述轴面液流水断面计算方法相水断面切圆公切点做出水断面面积
水断面应满足
常数
液流流叶轮路线流线条空间曲线空间曲线轴面投影轴面流线作轴面流线时通常前盖板处轮廓线作两条轴面流线假设液体流断面轴面速度相等（轴面速度均匀分布）作流线流断面分成面积相等（通流量相等）单元面积反映轴面投影图流线流断面形成线分成干段段长度形心叶轮轴心线距离积均相等（图表）
流断面形成线分部分段曲线直线相检查时似取段弧线中心线作该段形心作中间流线程中想流断面分成绝相等断面面积需反复次工作量太作中间流线程中允许流断面分成干断面面积间定误差误差超5
表7 分轴面流线计算表
切圆编号
左流道
右流道
误差
1
882
10387
91613
897
10366
95983
147
2
974
9451
92053
985
9426
92846
085
3
1072
8432
90391
1084
8403
91089
077
4
1177
7311
8605
1194
7277
86887
096
5
1343
6078
81627
1322
6015
79518
265
6
1471
546
80317
1662
48
79776
068
7
1582
4785
75699
247
3092
76372
088
8
1522
4489
68323
3622
193
69905
226
43轴面投影图条流线进行分点
分点实质流面画特征线组成扇形网格流面轴面图面图表示分点轴面图条流线（相流面）进行流面轴称流面全部轴面流线均相分相应条轴面流线等整流面绘出方格网
流线分点方法现采作图分点法
叶轮轴面投影图旁做条轴心线垂直中心线轴心线交O点线两边作互相称两条直线两条直线夹角取流线出口处半径半径O点圆心两线间画圆弧交中线０＇点ａ－ａ流线离出口边远方取点１点１轴心闲距离半径Ｏ圆心两线间作圆弧交中线１＇０＇－１＇线段分二等分Ｏ点圆心二等分等分点作圆弧两线间夹圆弧长
轴面投影图０－１线段应相等应修改ａ－ａ流线点１位置重复述作图法直止点１位置确定样方法做点２３４……直ａ－ａ流线进口边流线样方法进行分点
图6前盖板流线分点 图7盖板流线分点
图8中间流线分点 图9流线分点综合
44作流线方格网方格网进行叶片绘型
流面空间曲面直接流面画流线容易表示流线形状角度变化规律设法流面展开成面展开面画出流线然预先标号记号返回相应流面先方格网保角变换法绘型
绘型原理组夹角轴面组垂直轴线面截流面流面构成扇形网格扇形足够时流面曲面扇形似做面正方形图图a中流面捏成图b圆柱面母线展开成图c面
保角变换绘型基局部相似追求局部相等流面面方格网代方格网意选取横线表示轴面流线相应分点竖线表示夹角应分点轴面
画出方格网特征线序编号绘流线通常先画中间流线流线方格网位置应相应轴面分点序号应进出口角度应预先值相符保角灵活掌握型线形状极重理想时应坚决修改必时改变叶片进口边位置包角等
图10流面 图11 捏成圆柱型流面
进口边方格网中位竖线进口边三点位条竖线表示进口便位轴面般离心泵进出口位轴面离心泵绘型型线理想时候进出口边均置轴面究竟布置方格网流线形状轴面截线形状坏决定
图12展开流线方格网
方格网中画出三条流线叶片表面三条型线轴面（相方格网中竖线）截叶片截三点连线条轴面截线方格网中隔定角度竖线三条流线交点应编号123……位置插入法分点轴面投影图相应三条流线点连成光滑曲线叶片轴面截线轴面截线应光滑定规律变化轴面截线流线夹角λ接90°般60°λ角太盖板叶片真实夹角γ会带铸造方面困难排挤严重水断面形状良（湿周增长）等缺点
绘叶片型线应注意：
（1）型线应光滑弯曲叶片角度变化均
（2）叶片进口边布置轴面
（3）低转速叶轮叶片前面约部分做成扭曲形余采圆柱叶片时叶片直扭曲出口
果述求满足反复调整考虑移动叶片进出口边位置改变尺寸
作叶片方格网叶片型线时应考虑叶片包角
45片轴面截线
图13叶片轴面截面
方格网画出三条相流线叶片表面三条型线轴面（方格网中竖线）截三条流线相轴面截叶片三点连线叶片轴面截线方格网中隔定角度竖线（表示轴面）三条流线交点相应分点位置插入法分
点轴面投影三条流线然连成光滑曲线叶片轴面截线轴面截线应光滑规律变化量轴面截线流线交角接90°般应60°果作出轴面截线两点差远需调整方格网图
46叶片加厚
方格网保角变换绘型般轴面投影图轴面截线进行加厚加厚时认前面轴面截线骨线两边加厚认工作面背加厚
述画出轴面截线叶片骨线叶片厚度需骨线面两面填加厚度便叶片两表面工作面非工作面
流面叶片填加厚度然叶片流面厚度叶片真真实厚度（叶片表面法厚度）误差误差般叶片头部误差较部位误差轴面流线方轴面厚度式计算：
叶片厚度S流线长度变化规律预先定般取等厚部分叶片全长头部削尖（三条流线厚度变化规律）图表7示流面叶片轴面处安放角流线方格网量轴面截线叶片厚度求
图14 加厚叶片
现采叶片背面加厚数表
表8 叶片厚度变化规律
轴面
0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅷ
Ⅸ
Ⅹ
S
25
264
278
290
300
300
300
300
300
300
300
a
流线
βa
2500
2145
1859
1874
1911
1962
2035
2126
2237
2368
2500
cosβa
093
094
094
094
094
093
093
092
092
091
091
δma
268
277
292
306
318
319
321
324
320
330
340
b
流线
βb
2607
2670
2665
2780
2641
2622
2597
2568
2534
2500
2500
cosβb
0898
0893
0894
0885
0896
0897
0899
0901
0904
0906
0908
δmb
278
294
309
327
335
334
333
332
331
331
331
c
流线
βc
3559
3842
3805
3726
3604
3445
3249
3014
2748
2500
2500
cosβc
0813
0783
0787
0796
0809
0825
0843
0865
0887
0906
0906
δmc
307
336
351
364
371
363
355
346
338
331
331
47绘制叶片裁剪图
高转数叶轮叶片形状常扭曲空间扭曲型叶片画面图常采画叶片裁剪图方法
叶片裁剪图基原理图等高道理相图表8中11223344面做割面离心泵叶片剪裁图图表9中曲线12341＇２＇３＇４＇做模型截线叶片剪裁图组垂直叶轮轴心线面（割面）叶片工作面背面交线（空间曲线）面投影
作叶片剪裁图步骤：
（１）叶轮轴面截线图作垂直叶轮轴心线直线１－１２－２３－３４－４（图表８）直线实质垂直叶轮轴心线面通常称割面等高面叶片交线叶片模型截线
果叶轮入口方叶轮时针方旋转叶片工作面模型截线画面投影图中心线左侧背面模型截线画右侧否相反
直线１－１２－２３－３４－４般等距离等视设计需定
（２）Ｏ点圆心作叶轮外圆作中心角轴面投影线０ⅠⅡⅢⅣ……０＇Ⅰ＇Ⅱ＇Ⅲ＇Ⅳ＇……等分代表叶片工作面背面轴面分编号轴面间夹角均图表９示
（３）根轴面投影关系盖板处叶片工作面背面盖板交线前盖板处叶片工作面前盖板交线投影Ｏ点垂直线左部（吸入口方叶轮时针方旋转）前盖板处片工作面背面前盖板交线盖板处叶片背面盖板交线投影Ｏ点垂直线右部便叶片外极限轮廓曲线叶片入口出口边面图投影出制造叶轮叶片木模外围线
（４）作模型截线图表８中１－１割面截叶片背面０ⅠⅡ轴面截线ａｂｃ三点轴心距离分面投影图Ｏ圆心半径分画弧交０ⅠⅡ号轴面投影图点ａｂｃａｂｃ作出光滑曲线割面１－１截叶片背面模型截线
理作出条叶片模型截线作出叶片模型截线叶轮绘型工作基完成
图15作垂直叶轮轴线割线
图16叶片模型截线图
48叶轮叶片水力性校验
获性良离心泵叶轮作完叶片模型需叶轮叶片水力性进行校验工作检查流线方相速度变化否均匀速度矩流线长度增加否均匀变化均匀说明两叶片间流道良水力损失变化均匀说明水力损失设计符合求
检查变化首先叶轮轴面投影图条流线确定系列计算点般点选取轴面截线轴面流线交点作计算点然量出两相邻点AB间轴面流线距离进口边（出口边）开始逐渐标注单元曲线段序号方格网量出应点叶片圆周方夹角AB两点流线真实距离：
叶片进口边改点流线真实长度L：
叶片圆周方厚度
式中S——叶片流面定厚度
排挤系数式计算：
式中Z——叶片数
r——计算点轴心线距离
求液流该点轴面速度根计算流量叶轮轴面投影图中该点处流断面积式计算：
式速度矩求
总结心
星期紧张序课程设计较圆满完成次设计务受益匪浅
次设计培养设计工程设计力设计程中综合运泵风机课程理知识参考量资料进行离心泵水力设计实践进步巩固加深扩展学知识更重通次设计懂进行设计工作工作坚实基础
设计工作非闭门造车前基础吸取前验教训进行创造性工作样保证质量保证效率课设期间翻阅量资料先总体规划局部具体实现整程井井条
现代设计工作采计算机辅助设计（CAD）实现然前开课程疏绘图时遇问题通次设计CAD更加熟练收获
致谢
设计程中遇许难题朱劲木龙新老师认真讲解问题圆满解决加深相关知识认识
时感谢起进行课设学段时间起讨遇问题互相帮助互相鼓励终利完成次课程设计务特感谢杨文玉学CAD够熟练绘图时遇问题度进度缓慢杨文玉学帮助终熟悉设计中相关操作设计成果CAD表示出次真诚感谢两位老师指导帮助
参考书目：
[1] 丁成伟离心泵轴流泵原理水力设计北京：机械工业出版社1981
[2] 冯汉民水泵学北京：中国水利水电出版社1991
[3] 吴达泵风机西安：西安交通学出版社1995
[4] 杨桢 机械设计基础北京：高等教育出版社2004
[5] 关醒泵理设计北京：机械工业出版社1987
[6] 沈阳水泵研究 中国农业机械化科学研究院叶片泵设计手册 北京：机械工业出版社1983
[7] AutoCAD2006中文版机械设计基础实践 北京：机械工业出版社2006
附录
叶轮设计计算程序
项目
公式
计算程
结果
备注
确定泵进出口直径
泵进口直径
013m
取130mm
选3ms
泵出口直径
130mm
选
泵进出口流速
3ms
汽蚀验算
装置汽蚀余量
559m
假定05m
泵汽蚀余量
529m
汽蚀允许转速
3103rmin
转速
转速
2940
选n2940
rmin
确定效率功率
水力效率
0865
容积效率
0972
圆盘损失效率
095
机械效率
093
假定轴承填料损失2
总效率
0782
取078
轴功率
2513kW
计算（配套）功率
302kW
选K12
初定叶轮尺寸
扭矩
981N·m
轴径
22mm
叶轮进口量直径
105mm
叶轮进口直径
105mm
结构定0
叶轮出口宽度
0714
17mm
叶轮外径
876
209mm
叶片出口角
取25°
叶片数
58取6
预设β1
20°
项目
公式
计算程
结果
备注
精算叶轮出口直径
第次
叶片出口排挤系数
0935
理扬程
578m
叶片修正系数
12
000463
m2
初定尺寸画
0476
穷叶片数理扬程
8531m
出口轴面速度
393ms
出口圆周速度
3343ms
假定P变
出口直径
217mm
符合误差条件
第二次
叶片出口排挤系数
0937
出口轴面速度
380ms
出口圆周速度
3327ms
出口直径
216mm
计算出口速度
出口圆周速度
3323ms
出口轴面速度
393ms
K2
0937
出口圆周分速度
1704ms
穷叶片出口圆周分速度
2616ms
厚度计算表
轴面
0
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
Ⅴ
Ⅵ
Ⅶ
Ⅷ
Ⅸ
Ⅹ
S
250
264
278
290
300
300
300
300
300
300
300
a
流线
βa
2500
2145
1859
1874
1911
1962
2035
2126
2237
2368
2500
cosβa
093
094
094
094
094
093
093
092
092
091
091
δma
268
277
292
306
318
319
321
324
320
330
340
b
流线
βb
2607
2670
2665
2780
2641
2622
2597
2568
2534
2500
2500
cosβb
0898
0893
0894
0885
0896
0897
0899
0901
0904
0906
0908
δmb
278
294
309
327
335
334
333
332
331
331
331
c
流线
βc
3559
3842
3805
3726
3604
3445
3249
3014
2748
2500
2500
cosβc
0813
0783
0787
0796
0809
0825
0843
0865
0887
0906
0906
δmc
307
336
351
364
371
363
355
346
338
331
331
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