[發(fā)明專利]一種離心泵葉輪葉片安放角的設(shè)計(jì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810416245.0
• 申請(qǐng)日: 2018-05-03
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108708875B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張瑤瑤;唐鈴鳳;趙永濤;蔣志誠(chéng);閆志超;楊強(qiáng)楠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽工程大學(xué)
• 主分類號(hào): F04D29/24
• 分類號(hào): F04D29/24;F04D29/66
• 代理公司: 北京風(fēng)雅頌專利代理有限公司 11403
• 代理人: 楊紅梅

1.一種離心泵葉輪葉片安放角的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：以葉片I 工作面型線的進(jìn)口a和葉片II 背面型線的出口b之間的連線確定葉片進(jìn)口處絕對(duì)速度的方向，建立進(jìn)口安放角與出口安放角之間的函數(shù)關(guān)系，尋找泵效率最高時(shí)所對(duì)應(yīng)的進(jìn)口安放角及出口安放角，以點(diǎn)b為基準(zhǔn)，沿葉片2另取四個(gè)點(diǎn)c、d、e、f，分別連接a點(diǎn)和c、d、e、f進(jìn)而改變絕對(duì)速度的方向，研究進(jìn)出口安放角對(duì)泵性能參數(shù)的影響，以提高效率，改善汽蝕性能為目標(biāo)，尋找絕對(duì)速度落在葉輪II 上的最優(yōu)位置，其中確定安放角的設(shè)計(jì)方法的具體步驟為：

(1)根據(jù)速度系數(shù)法設(shè)計(jì)離心泵葉輪基本參數(shù)；

(2)確定絕對(duì)速度方向，保證方向與葉片I 工作面型線的進(jìn)口a與葉片II 背面型線的出口b的連線共線；

(3)建立葉片進(jìn)出口安放角的求解模型；

(4)求解葉片進(jìn)出口安放角；

(5)改變連線方向，構(gòu)建另外四個(gè)模型，按照上述方法分別求解進(jìn)口安放角大小。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵葉輪葉片安放角的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：利用速度系數(shù)法設(shè)計(jì)離心泵的基本參數(shù)，包括葉輪進(jìn)口直徑D₁，葉輪外徑D₂，葉片數(shù)z，選擇出口安放角β₂的范圍，進(jìn)口真實(shí)厚度δ₁，出口真實(shí)厚度δ₂及葉片包角φ。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵葉輪葉片安放角的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：求解葉片進(jìn)出口安放角時(shí)利用損失極值法優(yōu)化，以效率和汽蝕作為優(yōu)化目標(biāo)，目標(biāo)函數(shù)為：

min f(X)＝[ΔP(X),Δh_r(X)]^T(a)

式(a)中，

ΔP--葉輪能量損失；

Δh_r--汽蝕余量。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的離心泵葉輪葉片安放角的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述葉輪能量損失為水力損失，主要包括葉輪進(jìn)口損失、葉輪出口損失，葉輪流道摩擦損失及葉輪流道擴(kuò)散損失。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵葉輪葉片安放角的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：所述點(diǎn)c、d、e和f相對(duì)于點(diǎn)b的角位移分別為20°、40°、60°和80°，根據(jù)實(shí)際情況可對(duì)角位移適當(dāng)性增減。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心泵葉輪葉片安放角的設(shè)計(jì)方法，其特征在于：離心泵葉片進(jìn)口安放角β₁數(shù)學(xué)模型的求解采用迭代求解。