[發(fā)明專利]一種不等間距流道泵的葉輪設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710980731.0
• 申請(qǐng)日: 2017-10-19
• 公開（公告）號(hào): CN108150448B
• 公開（公告）日: 2023-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李曉俊;呂文帥;李昳;朱祖超
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)
• 主分類號(hào): F04D29/22
• 分類號(hào): F04D29/22;F04D29/24;F04D29/66;G06F30/17
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司 33101
• 代理人: 姚旺波;王洪新

1.一種不等間距流道泵的葉輪設(shè)計(jì)方法，該流道泵包括具有前蓋板(1)和后蓋板(4)的泵體、開設(shè)在泵體內(nèi)的兩組流道，兩組流道關(guān)于流道泵的中軸線中心對(duì)稱布置，每一組流道包含一個(gè)大流道(2)及一個(gè)小流道(3)，大流道和小流道的過水?dāng)嗝婢鶠闄E圓形，其特征在于該設(shè)計(jì)方法包括以下步驟：

1)確定第一組流道的原始的流道中線r；原始的流道中線為一條變異的阿基米德螺旋線，按以下方程計(jì)算：

式中，r-原始的流道中線；D₂–原始的流道出口直徑；θ-極角，度；-原始的流道中線包角；

2)確定第一組流道的大流道的流道中線r₁；原始的流道中線r繞葉輪中軸線旋轉(zhuǎn)-20°～-10°，得到第一組流道的大流道的流道中線r₁；

3)確定第一組流道的小流道的流道中線r₂；葉輪流道中線r繞葉輪中軸線旋轉(zhuǎn)10°～20°，得到第一組流道的小流道的流道中線r₂；

4)確定葉輪進(jìn)口直徑D₁、葉輪出口直徑D₂、葉輪出口寬度b、葉輪前蓋板傾角T₁、葉輪后蓋板傾角T₂；根據(jù)以下公式計(jì)算：

T₁＝80°～87°；

T₂＝90°；

式中：D₁-葉輪進(jìn)口直徑,單位是m；D₂-葉輪出口直徑,單位是m；b-葉輪出口寬度，單位是m；Q-流量，單位是m³/s；n-雙流道泵轉(zhuǎn)速，單位是r/min；H-揚(yáng)程，單位是m；n_s-比轉(zhuǎn)速，單位是rad/s；T₁-葉輪前蓋板傾角，單位是度；T₂-葉輪后蓋板傾角；g‐重力加速度；

5)確定第一組流道的大流道的葉片厚度σ₁、葉片出口角β₁、流道中線包角根據(jù)以下公式計(jì)算：

σ₁＝4～8mm；

β₁＝10°～20°；

6)確定第一組流道的小流道的葉片厚度σ₂、葉片出口角β₂、流道中線包角根據(jù)以下公式計(jì)算：

σ₂＝4-8mm；

β₂＝20°～30°；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種不等間距流道泵的葉輪設(shè)計(jì)方法，其特征在于：還包括步驟7)，每一組流道中，大流道的過水?dāng)嗝婷娣e與展開的大流道的流道中線的變化曲線為一條單調(diào)下降的直線。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種不等間距流道泵的葉輪設(shè)計(jì)方法，其特征為：還包括步驟8)，每一組流道中，小流道的過水?dāng)嗝婷娣e與展開的小流道的流道中線的變化曲線為一條單調(diào)下降的直線。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種不等間距流道泵的葉輪設(shè)計(jì)方法，其特征為：還包括步驟9)，每一組流道中，對(duì)大流道的過水?dāng)嗝媾c小流道的過水?dāng)嗝孢M(jìn)行匹配，匹配條件是：以葉輪的中軸線作為Z軸，并對(duì)從葉輪進(jìn)口到葉輪外徑底部的這一段中軸線進(jìn)行等長分割，分割成至少6段；再將大、小流道的流道中線等長分割，都分割成至少6段，且大、小流道的流道中線上同一順序的兩個(gè)等分點(diǎn)為一組；取中軸線上的第三等分點(diǎn)為起點(diǎn)，分別向大、小流道的流道中線上每一個(gè)等分點(diǎn)作射線；經(jīng)過同一組等分點(diǎn)的一號(hào)射線和二號(hào)射線中，以其中一個(gè)等分點(diǎn)向中軸線作垂線，該垂線作為X軸，經(jīng)過該等分點(diǎn)的一號(hào)射線位于ZX平面內(nèi)，經(jīng)過另一等分點(diǎn)的二號(hào)射線在該ZX平面的投影與一號(hào)射線之間的夾角在15°～25°的范圍內(nèi)；并且，同一組等分點(diǎn)中，大流道的流道中線的等分點(diǎn)所在的過水?dāng)嗝妫托×鞯赖牧鞯乐芯€的等分點(diǎn)所在的過水?dāng)嗝娴拿娣e比為1.5～2.5:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種不等間距流道泵的葉輪設(shè)計(jì)方法，其特征為：還包括步驟10)，步驟2)～步驟9)中，若有任一步驟與其他步驟之間存在沖突，則重新開始步驟1)～步驟9)，重新調(diào)整原始的流道中線旋轉(zhuǎn)的角度，對(duì)中軸線和大、小流道的流道中線分割的段數(shù)，直至所述步驟全部滿足。