一種分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法
【專利摘要】本發(fā)明一種分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法，將傳統(tǒng)離心泵一個(gè)葉片分割成兩層以上，并對(duì)靠近葉片出口層小葉片進(jìn)行加密，保證第N層葉片數(shù)大于等于第N-1層葉片數(shù)，進(jìn)而可以有效減小、消除葉片出口處流體流動(dòng)滑移、回流等現(xiàn)象，進(jìn)一步提高離心泵葉片水力效率。通過對(duì)第一層葉片數(shù)Z1、第N層葉片數(shù)ZN、第N層葉片進(jìn)口安放角第N-1層葉片出口安放角與第N層葉片進(jìn)口安放角關(guān)系的確定，完成多層葉片的水力設(shè)計(jì)。其優(yōu)點(diǎn)是：能夠有效減小并消除離心泵葉片出口處流體流動(dòng)滑移、回流等現(xiàn)象，進(jìn)而達(dá)到提高離心泵效率的目的。
【專利說明】一種分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及離心泵水力設(shè)計(jì)領(lǐng)域，特別涉及一種分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]離心泵是一種為流體提供能量的通用型機(jī)械產(chǎn)品，涉及領(lǐng)域十分廣泛。葉片是離心泵的“心臟”，直接影響離心泵的性能，目前，已建立了一批優(yōu)秀的葉片水力模型，取得了一定的研究成果，傳統(tǒng)離心泵設(shè)計(jì)方法主要有速度系數(shù)法、相似模型換算法、加大流量法等，這些設(shè)計(jì)方法均是針對(duì)一個(gè)完整葉片進(jìn)行設(shè)計(jì)的，由于葉片進(jìn)口邊的圓周長度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于葉片出口邊圓周長度，并受到進(jìn)口葉片排擠系數(shù)的影響，葉片數(shù)不宜取過多，一般2-7片左右，這樣就會(huì)使葉片出口處會(huì)出現(xiàn)流體流動(dòng)滑移、流體脫落、回流等現(xiàn)象，進(jìn)而影響離心泵葉片效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為解決現(xiàn)有離心泵葉片出口處流體流動(dòng)滑移、回流等現(xiàn)象以及提高離心泵效率等方面的問題，設(shè)計(jì)一種分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法，將傳統(tǒng)離心泵一個(gè)葉片分割成Ν (N大于等于2)層，進(jìn)行分層設(shè)計(jì)，并對(duì)靠近葉片出口層小葉片進(jìn)行加密，保證第N層葉片數(shù)大于等于第一層葉片數(shù)，進(jìn)而可以有效減小、消除葉片出口處流體流動(dòng)滑移、回流等現(xiàn)象，進(jìn)一步提聞尚心栗葉片水力效率。
[0004]本發(fā)明利用以下幾個(gè)關(guān)鍵性參數(shù)，主要包括:第一層葉片進(jìn)口直徑A1，第一層葉片出口直徑D1第一層葉片進(jìn)出口安放角漢和A1第N層葉片進(jìn)口直徑IV第N層葉片出
口直徑Df、第N層葉片進(jìn)出口安放角、葉片出口寬度b2等。
[0005]進(jìn)一步地，首先根據(jù)離心泵設(shè)計(jì)流量Q，揚(yáng)程H，轉(zhuǎn)速等性能參數(shù)來確定離心泵的外形輪廓幾何尺寸，即第一層葉片進(jìn)口直徑D丨和第N層葉片出口直徑IT第一層葉片進(jìn)
口安放角β1'和第Ν層葉片出口安放角夕、、葉片出口寬度b2。
[0006]1.第一層葉片進(jìn)口直徑A1
[0007]
【權(quán)利要求】
1.一種分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法，其特征在于將離心泵葉輪的一個(gè)葉片分割成N層，N大于等于2;第一層葉片進(jìn)口直徑A1第一層葉片出口直徑第一層葉片進(jìn)出口安放角歡和虎；第N層葉片進(jìn)口直徑、第N層葉片出口直徑Of、第N層葉片進(jìn)出口安放角次"和A、葉片出口寬度1^2，關(guān)系式如下:第一層葉片數(shù)4，計(jì)算結(jié)果取整；式中，K為經(jīng)驗(yàn)常數(shù)；ei為第一層葉片流道軸面投影內(nèi)中線的展開長度；
2.如權(quán)利要求1所述的分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法，其特征在于:葉片為直葉片或者扭曲葉片。
3.如權(quán)利要求1所述的分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法，其特征在于:葉輪形式為閉式葉輪或半開葉輪。
4.如權(quán)利要求1所述的分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述第N層葉片數(shù)Z# = ^2n_x =.或者
5.如權(quán)利要求1所述的分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法，其特征在于:第一層進(jìn)口安放角
6.如權(quán)利要求1所述的分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法，其特征在于:第N層出口安放角
7.如權(quán)利要求1所述的分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法，其特征在于:所述第N層葉片的出口直徑為第N-1層葉片出口直徑的0.5~1倍。
8.如權(quán)利要求1所述的分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法，其特征在于:當(dāng)葉輪為一般鑄造件時(shí)，K取6.5。
9.如權(quán)利要求5所述的分層式高效離心泵葉片水力設(shè)計(jì)方法，其特征在于:直錐形吸水室的液體的圓周分速度v`ul = 0。
【文檔編號(hào)】F04D29/24GK103671237SQ201310739943
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】燕浩, 蘇曉珍 申請人:武漢大學(xué)