[發(fā)明專利]一種射流式自吸離心泵的優(yōu)化設(shè)計方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710968463.0
• 申請日: 2017-10-18
• 公開（公告）號: CN107882771B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 董亮;潘琦;代翠;劉厚林;談明高;王勇;王凱;吳賢芳
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇大學(xué)
• 主分類號: F04D29/24
• 分類號: F04D29/24;F04D29/22;F04D9/02;G06F30/17
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本發(fā)明提供了一種射流式自吸離心泵的優(yōu)化設(shè)計方法。為了解決進(jìn)口沖擊損失、圓盤摩擦損失、葉輪外徑固定情況下關(guān)死點揚程無法提高的問題，本發(fā)明提供一種在葉輪進(jìn)口處切削、前蓋板和后蓋板設(shè)置傾斜、以及分流葉片的優(yōu)化設(shè)計方法。本發(fā)明給出了進(jìn)口邊兩邊，即豎直邊與水平邊的切削長度a，b，前后蓋板的傾斜位置直徑D_t，傾斜優(yōu)化后葉輪出口處前蓋板和后蓋板壁厚厚度δ₁，設(shè)置分流葉片后長葉片數(shù)Z₁，優(yōu)化后長葉片包角Φ₁，分流葉片的進(jìn)口直徑D_si，分流葉片圓弧長度S₂，分流葉片周向偏置度θ₁，分流葉片傾斜角α₂，以及分流葉片的厚度的參數(shù)選擇和優(yōu)化方法。本發(fā)明實施簡單，且能夠有效地提高射流式自吸離心泵的性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于離心泵研究領(lǐng)域，具體涉及一種射流式自吸離心泵的優(yōu)化設(shè)計方法。具體的說，本發(fā)明涉及葉輪進(jìn)口優(yōu)化，葉輪前后蓋板傾斜優(yōu)化設(shè)置，以及長葉片間設(shè)置分流葉片的設(shè)計方法。

背景技術(shù)

泵作為一種通用機械，主要用于把原動機的機械能轉(zhuǎn)換為液體的能量，其種類繁多，在國民經(jīng)濟各部門以及航天船舶等高科技領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。據(jù)統(tǒng)計，泵的耗電量占總發(fā)電量的18％，因此節(jié)能潛力巨大。對于射流式自吸離心泵而言，除了效率外還要考慮關(guān)死點揚程，本發(fā)明通過優(yōu)化葉輪進(jìn)口及蓋板結(jié)構(gòu)來提高射流式自吸離心泵的效率，并提出一種長短葉片的設(shè)計方法在葉輪外徑不變的情況下提高泵的關(guān)死點揚程。

經(jīng)檢索，與本發(fā)明相關(guān)的專利申請有：《一種復(fù)合式變曲率低比轉(zhuǎn)速理性泵葉輪設(shè)計方法》，公開號：CN103994099A的中就用到分流葉片的發(fā)明，他們的發(fā)明中對分流葉片傾斜角度做了設(shè)計，傾斜角度在(18o～24o)的范圍內(nèi)，葉片包角在(70o～82o)的范圍內(nèi)。該發(fā)明通過一個固定的角度范圍來選擇葉片傾斜角以及包角的參數(shù)。此外，由邢樹兵、朱榮生、楊愛玲等發(fā)表的發(fā)明名稱為《一種長短葉片的旋流泵設(shè)計方法》，公開號CN103541925A，對旋流泵做了分流葉片的設(shè)計，來提高旋流泵的效率。

本發(fā)明與現(xiàn)相關(guān)專利的有不同之處在于對分流葉片的幾何參數(shù)的選擇上，本發(fā)明采用分流葉片進(jìn)口直徑，分流葉片長度，分流葉片周向位置偏置度，以及對于分流葉片的傾斜角參數(shù)進(jìn)行設(shè)計。本發(fā)明采用分流葉片與長葉片之間建立幾何參數(shù)的量化關(guān)系來確定分流葉片的參數(shù)范圍，從而使得分流葉片的增益效果達(dá)到最佳。此外，本發(fā)明為了進(jìn)一步降低泵進(jìn)口損失以及圓盤摩擦損失，提出了一種泵進(jìn)口與前后蓋板優(yōu)化的設(shè)計方法，通過檢索未見與本發(fā)明相似的相關(guān)技術(shù)。本發(fā)明通過對上述的幾何參數(shù)進(jìn)行設(shè)計從而使得原有射流式自吸離心泵的性能的提高，達(dá)到提高揚程，加大流量，降低噪聲的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對上述射流式自吸離心泵上存在進(jìn)口損失大，圓盤摩擦損失、葉輪外徑D₂固定了以后關(guān)死點揚程無法提高，噪聲大等問題，提供一種射流式自吸離心泵的優(yōu)化設(shè)計方法。在葉輪進(jìn)口處切削、前蓋板和后蓋板設(shè)置傾斜、以及分流葉片的優(yōu)化設(shè)計。本發(fā)明給出了進(jìn)口邊兩邊，即豎直邊與水平邊的切削長度a，b，前后蓋板的傾斜位置直徑D_t，傾斜優(yōu)化后葉輪出口處前蓋板和后蓋板壁厚厚度δ₁，設(shè)置分流葉片后長葉片數(shù)Z₁，優(yōu)化后長葉片包角Φ₁，分流葉片的進(jìn)口直徑D_si，分流葉片圓弧長度S₂，分流葉片周向偏置度θ₁，分流葉片傾斜角α₂，以及分流葉片的厚度的參數(shù)選擇和優(yōu)化方法。本發(fā)明實施簡單，且能夠有效地提高射流式自吸離心泵的性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種射流式自吸離心泵的優(yōu)化設(shè)計方法，包括對葉輪葉片進(jìn)行優(yōu)化；