[發明專利]一種不等出口環量分布的軸流泵葉輪設計方法

有效

• 申請號: 201410351566.9
• 申請日: 2014-07-22
• 公開（公告）號: CN104165156A
• 公開（公告）日: 2014-11-26
• 發明（設計）人: 盛絳;歐鳴雄;嚴建華;滕國榮;朱連幫
• 申請（專利權）人: 江蘇雙達泵閥集團有限公司
• 主分類號: F04D29/18
• 分類號: F04D29/18;F04D29/66
• 代理公司: 江蘇縱聯律師事務所 32253
• 代理人: 蔡棟

1.一種不等出口環量分布的軸流泵葉輪設計方法，其特征在于：根據葉輪設計工況點的流量Q、設計工況點的揚程H、葉輪旋轉角速度ω和翼型所在流面半徑r設計計算不同翼型所在流面半徑r處的葉輪出口環量Γ和葉輪翼型出口液流角β₂，通過二階多項式擬合獲得各參數的分布函數，并通過翼型出口液流角β₂的數值來控制葉輪出口環量Γ的分布，從而實現葉輪不等出口環量Γ的設計目標；葉輪的幾何尺寸參數、設計工況點性能參數及葉輪出口環量之間適合以下關系：

ρωdΓ2πdr+ρv2dv2dr=H2g2r3ω2+vm22r]]>

vu2=ωr-vm2ctg(β2)(1-0.11z∂maxr sin(α))]]>

vm2=4Qπ(D2-Dh2)+Hgkmln(2rDh)]]>

v2=vm22+(krΓ2πr)2]]>

式中：ρ是介質密度，單位是千克/立方米；ω是葉輪旋轉角速度，單位是弧度/秒；

Γ是葉輪出口環量，單位是平方米/秒；r是翼型所在流面半徑，單位是米；

v₂是葉輪出口絕對速度，單位是米/秒；H是設計工況點的揚程，單位是米；

g是重力加速度，單位是米/平方秒；v_m2是葉輪出口軸向速度，單位是米/秒；

v_u2是葉輪出口圓周分速度，單位是米/秒；β₂是翼型出口液流角，單位是度；

z是葉輪葉片數，片；是翼型最大厚度，單位是米；

α是翼型弦線安放角，單位是度；Q是設計工況點的流量，單位是立方米/秒；

D是葉輪外徑，單位是米；D_h是輪轂外徑，單位是米；

k_m是修正系數，k_m＝0.42～0.44；k_r是修正系數，k_r＝0.93～0.95。

2.根據權利要求1所述的一種不等出口環量分布的軸流泵葉輪設計方法，其特征是：葉輪的葉輪外徑D，輪轂外徑D_h，葉輪外緣半徑R和輪轂處葉片軸向長度L₁與所述葉輪設計工況點的性能參數之間適合以下關系：

D=kd10.26In(ns)-1.06Qn3]]>

Dh=18.20.2+kh2ns0.46D]]>

R=krD+Dh2]]>

L1=(ns500)1.55D3]]>

式中：D是葉輪外徑，單位是米；Q是設計工況點的流量，單位是立方米/秒；

n是葉輪轉速，單位是轉/分鐘；n_s是葉輪比轉速；

k_d是修正系數，k_d＝4.5～4.9；k_h是修正系數，k_h＝0.26～0.35；

R是葉輪外緣半徑，單位是米；k_r是修正系數，k_r＝0.65～0.74；

D_h是輪轂外徑，單位是米；L₁是輪轂處葉片軸向長度，單位是米。