[發明專利]一種復合式變曲率低比轉速離心泵葉輪設計方法有效
| 申請號： | 201410190998.6 | 申請日： | 2014-05-07 |
| 公開（公告）號： | CN103994099A | 公開（公告）日： | 2014-08-20 |
| 發明（設計）人： | 歐鳴雄;邱白晶;付強 | 申請（專利權）人： | 江蘇大學 |
| 主分類號： | F04D29/22 | 分類號： | F04D29/22 |
| 代理公司： | 南京經緯專利商標代理有限公司 32200 | 代理人： | 樓高潮 |
| 地址： | 212013 江*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 復合 曲率 轉速 離心泵 葉輪 設計 方法 | ||
技術領域
本發明專利涉及一種復合式離心泵葉輪設計方法，具體的說，涉及一種適用于增壓和供水等場合的復合式變曲率低比轉速閉式離心泵葉輪設計方法。
背景技術
作為一種具有廣泛用途的離心泵型式，低比轉速離心泵被廣泛應用于管路增壓、高揚程供水、草地噴灑、清洗和太陽能系統等場所，其具有流量小、揚程高和安裝方便等特點。常規的低比轉速離心泵在流量增大時，揚程會逐漸降低，葉輪內部流場容易產生較為明顯的紊流和渦旋，泵機組的振動強度和運行不穩定性增大，無法持續在大流量工況點下穩定的運行和供水。因此，為了提高常規低比轉速離心泵的運行范圍和可靠性，其葉輪的結構型式和尺寸幾何參數需要進行優化設計，而復合式離心泵葉輪則可以有效的改善上述問題。
本發明采用的復合式離心泵葉輪具有變曲率的后彎葉片結構和分流葉片，葉片采用直葉片型式，布置在葉輪外緣，可有效改善大流量工況點下的葉輪內部流動，減小葉輪內部軸向渦旋的影響，該葉輪具有較大的過流面積，提高了葉輪的輸送能力和水力性能，葉輪揚程隨著流量的增加而增大，揚程曲線變得較為平坦，葉輪運行較為穩定，可保證較大流量范圍內的供壓和介質輸送能力，改善了常規低比轉速離心泵在大流量工況點下的不穩定現象。
發明內容
本發明提供復合式變曲率低比轉速離心泵葉輪設計方法。通過本發明提供的葉輪幾何尺寸參數設計方法，可提高低比轉速離心泵在大流量工況點下的水力性能和輸送能力，提高了葉輪的揚程，擴大了泵的運行流量范圍。本發明提供了葉輪主要幾何尺寸參數葉輪外徑D，葉輪進口直徑Dj，葉輪出口寬度b，前彎葉片內徑Df，分流葉片傾斜角α1，前彎葉片傾斜角α2和葉片包角φ的設計公式：1、葉輪外徑
其計算公式：
式中：D——葉輪外徑，米；
g——重力加速度，米/平方秒；
H——葉輪設計工況點揚程，米；
n——葉輪轉速，轉/分鐘。
2、葉輪進口直徑
其計算公式：
式中：Dj——葉輪進口直徑，米；
Q——葉輪設計工況點流量，立方米/秒；
n——葉輪轉速，轉/分鐘；
kj——修正系數，kj＝3.2～4.5。
3、葉輪出口寬度
其計算公式：
b——葉輪出口寬度，米；
g——重力加速度，米/平方秒；
H——葉輪設計工況點揚程，米；
n——葉輪轉速，轉/分鐘。
kb——修正系數，kd＝2.1～2.5。
4、前彎葉片內徑
其計算公式：Df＝kdD
Df——前彎葉片內徑，米；
D——葉輪外徑，米；
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