搅拌器叶轮扭矩计算
储罐为立式圆柱形,直径5.5m,高度9m,主轴选择φ100×10的无缝管,单片叶片宽度为200mm,45°倾角,每个叶轮三片叶片,一共布置4组叶轮,水煤浆粘度粘度 η(在浆体温度20℃,剪切率100s-1时)<1200/mPa•s。
问题补充:
发动机功率计算公式单片叶片长度为1150mm.
需要选用多大功率的电机?
一、设计不合理:1、转速太高,扭矩太大,消耗功率太大。2、线速度差悬殊超过标准效率低下。单片叶片宽度为200mm,45°倾角太大,不符和透平原理,可能浪费大半功率。3、、建议改其他形式的搅拌,或降低搅拌转速。
二、3、估计这个设计需要数百KW的功率,其起动至少也在400KW以上,为了减少这个功率,建议另行设计多轴小浆叶行星式搅拌机构,取代你设计的搅拌机构,这样,可以将搅拌总功率减少到原功率的1/10,并取得更好的搅拌效果。
三、按你给定的条件,进行详细计算要用到好几本工程技术手册作为工具,虽然我们在计算方面不存在任何困难,但业余时间不能把相关资料和计算软件带出设计室,所以只能无奈。
扭矩计算问题
    计算公式是 T=9550* P*减速机效率 / n 。 T为减速机输出扭矩,单位是 N•m(牛米);P是电机的额定(输出)功率,单位是千瓦(KW);一般的单级减速机效率是可以不考虑的,但是双级,三级是一定要考虑的,还有蜗轮蜗杆减速机的效率很低,功率损失一般在1/4以上,一定要在计算时考虑进去, n减速机的输出转速 ,单位是转每分 (r/min) 。计算出T后, T=F*R,R为转盘的半径,单位“米”,F为减速机输出最大扭矩时通过转盘提升重物时所产生的力,单位“牛”。再根据F计算出该电机能够牵引的最大重量。
用贝努利方程
静压能与动能的转化公式:1/2*u^2=ΔP/ρ
ΔP=P2-P1;P1=0.1MPa(大气压)
ρ为水的密度1000kg/m3。
u为速度,m/s
ΔP=1/2*ρ*u^2
P2=0.1*1000000+1/2*ρ*u^2 (Pa)
关于量纲:
[kg/m^3*(m/s)^2]=[kg/(m*s^2)]
记得牛顿第二定律F=m*a吗?N=kg*m/s^2,代入上式
=N/m^2=Pa
空气阻力Fw是空气对前进中的汽车形成的一种反向作用力,它的计算公式是:Fw=1/16·A·Cw·v2(kg)
其中:v为行车速度,单位:m/s;A为汽车横截面面积,单位:m2:Cw为风阻系数。
空气阻力跟速度成平方正比关系,也就是说:速度增加1倍,汽车受到的阻力会增加3倍。因此高速行车对空气阻力的影响非常明显,车速高,发动机就要将相当一部分的动力,或者说燃油能量用于克服空气阻力。换句话讲,空气阻力小不仅能节约燃油,在发动机功率相同的条件下,还能达到更高的车速。空气阻力的大小除了取决于车的速度外,还跟汽车的截面积A和风阻系数Cw有关。
风阻系数Cw是一个无单位的数值。它描述的是车身的形状。根据车的外形不同,Cw值一般在0.3(好)—0.6(差)之间。光滑的车身造型(最理想为水滴型)使气流流过车身后的速度变化小,不会形成旋涡,Cw值就低;相反,如果车身外形有棱有角又有缝,Cw值就高。一般赛车将车轮设计在车身之外,自成一体。理论上每一辆车的Cw可以在模型制作阶段测得,但准确的Cw值都必须在出了成品之后,通过做风洞实验来获得。
通过改善汽车的空气动力学性能,比如变化尾翼、底盘罩、前部进风口和轮毂帽,都能降低风阻系数。而降低车身高度,等于减小了截面积,或使车身更多地盖住轮子,也有利于降低空气阻力。