[發明專利]一種斜流/離心葉輪通用的子午流道設計方法

有效

• 申請號: 202010851179.7
• 申請日: 2020-08-21
• 公開（公告）號: CN112182792B
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 唐永洪;席光
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;F04D29/66;F04D29/22;F04D29/18
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

1.一種斜流/離心葉輪通用的子午流道設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)確定子午流道的輪蓋型線：

葉輪輪蓋型線包括直線段和圓弧段，其中圓弧段由輪蓋側中間端點(S₁₅)、葉輪出口輪蓋側端點(S₂)以及出口子午傾角Ф₂確定，圓弧段的圓心O_S在由均方根葉高截面的圓心O_M和葉輪出口均方根半徑處端點(M₂)相連的直線上，輪蓋側中間端點(S₁₅)的橫坐標與圓弧段的圓心O_S的橫坐標相同；輪蓋側中間端點(S₁₅)的縱坐標與葉輪進口輪蓋側端點(S₁)的縱坐標相同，均等于葉輪進口輪蓋側端點(S₁)的半徑R_1t；直線段由葉輪進口輪蓋側端點(S₁)和輪蓋側中間端點(S₁₅)連線確定；

(2)確定子午流道的輪盤型線：

葉輪輪盤型線為圓弧段，由葉輪進口輪盤側端點(H₁)、葉輪出口輪盤側端點(H₂)和第二端點(H₃)確定葉輪輪盤的圓心O_H和圓弧半徑R_H，其中葉輪進口輪盤側端點(H₁)的縱坐標為葉輪進口輪盤側端點(H₁)的半徑R_1h，葉輪進口輪盤側端點(H₁)的橫坐標與葉輪進口輪蓋側端點(S₁)的橫坐標相同；

(3)將步驟(1)獲得的輪蓋型線和步驟(2)獲得的輪盤型線沿旋轉軸轉動360°，得到輪蓋面和輪盤面。

2.根據權利要求1所述的一種斜流/離心葉輪通用的子午流道設計方法，其特征在于，步驟(1)中，葉輪出口均方根半徑處端點(M₂)的半徑為R_2rms；葉輪出口均方根半徑處端點(M₂)在葉輪出口輪蓋側端點(S₂)和葉輪出口輪盤側端點(H₂)構成的線段上，線段長度為葉輪出口寬度b₂，線段斜率滿足：線段的軸向長度分量ΔZ＝b₂sinФ₂、徑向長度分量ΔR＝b₂cosФ₂；

以葉輪進口均方根半徑處端點(M₁)和葉輪出口均方根半徑處端點(M₂)作為圓弧的兩個端點，以出口子午傾角Ф₂為圓弧角度，確定均方根葉高截面圓弧的圓心O_M和圓弧半徑R_M；葉輪進口輪蓋側端點(S₁)的橫坐標、葉輪進口均方根半徑處端點(M₁)的橫坐標均與均方根葉高截面的圓心O_M的橫坐標相同；葉輪進口均方根半徑處端點(M₁)的半徑為R_1rms。

3.根據權利要求2所述的一種斜流/離心葉輪通用的子午流道設計方法，其特征在于，步驟(2)中，第二端點(H₃)的縱坐標與均方根葉高截面的圓心O_M的縱坐標相同，第二端點(H₃)的半徑R₃等于第二端點(H₃)的縱坐標，第二端點(H₃)到均方根葉高截面的圓心O_M的軸向距離等于R_M+0.5b₂R_2rms/R₃。

4.根據權利要求3所述的一種斜流/離心葉輪通用的子午流道設計方法，其特征在于，當出口子午傾角Ф₂等于90°時，葉輪為離心葉輪；當0°Ф₂90°時，葉輪為斜流葉輪。