[發(fā)明專利]一種高比轉(zhuǎn)速離心泵葉輪的水力設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711408186.4
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108205607B
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鳳興;戚龍喜;王秀禮
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇江進(jìn)泵業(yè)有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06F17/11
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種高比轉(zhuǎn)速離心泵葉輪的水力設(shè)計(jì)方法，基于流體機(jī)械的準(zhǔn)三元理論對高比轉(zhuǎn)速離心泵葉片的內(nèi)弧流面和背弧流面進(jìn)行迭代推算，其特征在于：首先使用非正交曲線坐標(biāo)確定準(zhǔn)三元計(jì)算中的中心S₂流面的主方程，然后以中心S₂流面出發(fā)推算S₂流面族的通用方程，根據(jù)準(zhǔn)三元理論的速度梯度方程和沿流線方向的流量方程迭代求解確定滿足流量和速度梯度條件的中心S₂流面，反復(fù)迭代直到小于允許誤差為止，然后根據(jù)通用方程確定下一個(gè)S₂流面，求解方程如下：

中心S₂流面方程迭代方程：

流量方程：

w_z＝w_m·cos(γ-σ)

流量方程迭代方程為：

速度梯度方程：

Y₁-ωλ₁＝const

速度梯度方程迭代方程為：

式中，

ψ—流函數(shù)；

ψ₂—S₂流面族的流函數(shù)；

—第i點(diǎn)處所對應(yīng)的圓周坐標(biāo)的角；

w_z—流體的沿z軸的相對速度；

w₁—S₂流面族流體的相對速度；

R—徑向值；

R_s—外殼處坐標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的徑向值；

R_h—內(nèi)殼處坐標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的徑向值；

r_s—在圓柱坐標(biāo)系下，外殼處坐標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的坐標(biāo)徑向值；

r_h—在圓柱坐標(biāo)系下，內(nèi)殼處坐標(biāo)點(diǎn)所對應(yīng)的坐標(biāo)徑向值；

r_i—在圓柱坐標(biāo)系下，第i點(diǎn)處所對應(yīng)的坐標(biāo)徑向值；

B—S₂流面連續(xù)方程的積分因子；

ρ—流體密度；

—相對圓柱坐標(biāo)；

s,h—外殼處，內(nèi)殼處；

θ_ij—任意非正交曲線坐標(biāo)間夾角；

L—沿流線的長度；

a_ij—基本度量張度；

C—S₂流面連續(xù)方程右端非零項(xiàng)；

W—流體的相對速度；

m—子午面上流線的流向；

Q—流量；

γ—計(jì)算站與徑向夾角；

R—徑向值；

σ—子午流線傾角；

k—計(jì)算點(diǎn)位置；

k_gJ—流量系數(shù)；

α—軸流面線與Z軸夾角；

S—葉片背面；

λ₁—葉片進(jìn)口流體具有的環(huán)量；

Y₁—葉輪進(jìn)口單位質(zhì)量的流量；

β—葉片水流角。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高比轉(zhuǎn)速離心泵葉輪的水力設(shè)計(jì)方法方法，其特征在于：其進(jìn)口直徑D₁，出口直徑D₂，出口寬度b₂，葉片出口安放角β₂和葉片數(shù)Z的初始值由以下公式確定：

β₂＝736·Z^-1.65

式中，D₂—葉輪出口直徑，mm；

D₁—葉輪進(jìn)口直徑，mm；

Q—泵流量，m³/h；

K_d—經(jīng)驗(yàn)系數(shù)；

n_s—泵比轉(zhuǎn)速；

n—泵轉(zhuǎn)速，r/min；

b₂—葉片出口寬度，mm；

Φ₀—葉輪葉片包角；

β₂—葉片出口安放角；

Z—葉片數(shù)。