項    目

   公   式

結  果 

單  位

備  注 

基本參數

流量

Q

0.02

m³/s

揚程

H

56.00

m

轉速

n

2900

r/min

裝置氣蝕余量

NPSHa

4.0

m

泵
進
出
口
直
徑

泵進口直徑

Ds

100

(mm)

選v_s=3.5m/s

泵出口直徑

Dd

80

(mm)

選D_d=0.8Ds

泵進口速度

Vd

1.91

(m/s)

泵出口速度

Vs

2.98

(m/s)

氣蝕計算

泵安裝高度

hg=10.33-0.5-0.24-[NPSH]a

5.59

(m)

常溫清水
 p_v/ρg=0.24m
hc=0.5m

泵氣蝕余量

NPSHr=NPSHa/1.3

3.08

(m)

泵氣蝕轉數

C=5.62n√Q/NPSHr^3/4

859.2

比
轉
數

比轉數

n_s=3.65n√Q/H^3/4

63.3

確
定
效
率

水力效率

η_h=1+0.0835lg(Q/n)^1/3

0.85

容積效率

η_v=1/(1+0.68n_s^-2/3)

0.96

圓盤損失效率

η_m^'=1-0.07/(n_s/100)^7/6

0.88

機械效率

0.98

假定軸承、填
料損失為2％

總效率

η=η_mη_vη_h

0.71

確
定
功
率

軸功率

P=ρgQH/1000η

11.67

(kW)

計算配套功率

P^'=KP

15.18

(kW)

取K=1.3

扭矩

M_n=9.55×10³P^'/n

49.98

(N.m)

最小軸徑

d=(M_n/0.2[τ])^1/3

19.26

(mm)

選[τ]=350
×10⁵（N/m²）

初
步
確
定
葉
輪
主
要
尺
寸

輪轂直徑

40.00

(mm)

進口當量直徑

D₀=K₀(Q/n)^1/3

69.2

(mm)

選K₀=4

葉輪進口直徑

D_j=√(D₀²+d_h²)

79.9

葉輪出口寬度

K_b2=0.64(n_s/100)^5/6
b₂=K_b2(Q/n)^1/3

7.68

(mm)

葉輪外徑

K_D2=9.35(n_s/100)^-1/2
D₂=K_D2(Q/n)^1/3

203.2

(mm)

葉片出口角

β₂

22.50

度

葉片數

Z=6.5(D₂+D₁)*
sin[(β₁+β₂)/2]/(D₂-D₁)

6

取D₁=0.93D_j=60mm
設β₁=30^。

精
算
葉
輪
外
徑

第
一
次

理論揚程

H_t=H/η_h

65.7

(m)

修正系數 P

P=ψR₂²/ZS

0.32

(0.3-0.45)
5-7  0.3-0.36
3-5  0.36-0.4 
1-2  0.4-0.45

出口葉片厚度

3.50

(mm)

無窮葉片數理論揚程

H_t∞=(1+P)×H_t

86.67

葉片出口排
擠系數

ψ₂=1-√(1+(ctgβ₂/sinλ₂)²
×Zδ2/πD₂

0.91

取δ₂=3.5mm
λ₂=90^。

出口軸面速度

v_m2=Q/πD₂b₂ψ₂η_v

3.49

(m/s)

出口圓周速度

u₂=v_m2/2tgβ₂+
√(v_m2/2tgβ₂)²+gH_t∞

33.7

(m/s)

出口直徑

D₂=60u₂/πn

221.73

(mm)

與假定不符進
行第二次計算
取D₂=173mm

精
算
葉輪外徑 第二次

葉片出口
排擠系數

ψ₂=1-√(1+(ctgβ₂/sinλ₂)²
×Zδ2/πD₂

0.90

出口軸面速度

v_m2=Q/πD₂b₂ψ₂η_v

4.17

(m/s)

出口圓周速度

u₂=v_m2/2tgβ₂+
√(v_m2/2tgβ₂)²+gH_t∞

34.62

(m/s)

假定P不變

葉輪外徑

D₂=60u₂/πn

227.96

(mm)

與假定值接近
不在重新計算

葉
輪
出
口
速
度

出口排擠系數

0.90

出口軸面速度

ψ₂=1-√(1+(ctgβ₂/sinλ₂)²
×Zδ2/πD₂
v_m2=Q/πD₂b₂ψ₂η_v

3.16

(m/s)

由上述計算得

出口圓周速度

u₂=πD₂n/60

34.62

(m/s)

出口圓周分
速度

v_u2=gH_t/u₂

18.61

(m/s)

無窮葉片數
出口圓周分速度

v_u2=gH_t∞/u₂

24.56

(m/s)

葉
輪
進
口

葉輪進口
圓周速度

90

13.67

(m/s)

85

12.91

(m/s)

80

12.15

(m/s)

葉片進口軸
面流速

a流線

3.07

(m/s)

b流線

3.43

(m/s)

c流線

3.80

(m/s)

沖角=3

項    目

   公   式

結  果 

單  位

備  注 

速
度

流線葉片
進口液流角

a流線

12.7

°

安放角

12.7

b流線

14.9

°

安放角

14.9

c流線

17.4

°

安放角

17.4

進口葉片厚度

2.0

mm

校核ψ_1c

a流線

0.8

由軸面投影
圖假設λ_1c=90^。與  
假定ψ_1a=0.9相近

b流線

0.8

c流線

0.84