[发明专利]离心泵叶轮的多工况点设计法

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种离心泵叶轮的多工况点设计方法，既可以在离心泵的低比转 数工况设计叶轮时使用，也可以在离心泵的高比转数工况设计叶轮时使用，尤其 适用于对离心泵多工况点性能参数要求严格的情况使用。

背景技术

目前，公知的离心泵叶轮设计均采用速度系数法，这种方法是按使用场合提 出的某一个工况点进行叶轮几何参数的设计，该方法确定叶轮主要几何参数公式 如下：

D2=KD2QBEPn3]]>

b2=Kb2QBEPn3]]>

式中D₂——叶轮叶片外圆直径，米；

b₂——叶轮叶片出口宽度，米；

n——叶轮转速，转/分钟；

Q_BEP——最优效率工况点流量，米³/秒；

K_D2——叶轮叶片外圆直径系数；

K_b2——叶轮叶片外圆宽度系数。

采用速度系数法设计离心泵只能保证了最优效率工况点的性能，而其它工况 点的性能，由于偏离最优效率工况点，其性能在设计中根本无法保证。通常情况 下，应用离心泵的现场，其使用要求不能固定在最优效率工况点，或根本不是最 优效率工况点，即对离心泵叶轮的设计不仅应考虑最优效率工况点的高效率，同 时也应满足在其它工况点使用时的可靠性，这就要求离心泵要有较宽的性能范 围，以适应从零流量工况点至大于最优效率工况点流量的工况变化。目前许多应 用现场对离心泵均有严格的性能曲线要求，不仅要求其满足最优效率工况点性能 要求，同时也要满足其它工况点的性能要求，即仅仅满足1个工况点的设计是远 远不够的，因此，要求离心泵叶轮的设计可以满足多个工况点。可以看出，采用 速度系数法进行离心泵叶轮的水力设计越来越不符合日益复杂的生产需要。

先有的专利技术89212885.2号专利“用于旋转流体机械的渐开线叶轮”、 90214606.8号专利“一种无过载低比速离心泵叶轮”和200410014937.0号专利“一 种低比转数离心泵叶轮设计方法”，提出了一些新的设计方法，但在这三个专利 中离心泵叶轮几何参数的设计均是建立在最优效率工况点的基础上，均只能保证 最优效率工况点的性能，对如何保证其它工况点性能没有考虑，不能达到离心泵 叶轮的多工况点设计要求。

发明内容

为了克服现有离心泵叶轮设计方法的不足，本发明提供一种新的离心泵叶轮 的多工况点设计方法，多工况点的数量可以在3～7个之间。采用本发明设计的 叶轮可以对叶轮的几何参数进行调节，达到离心泵的设计性能曲线与要求的性能 曲线重合的效果，满足多个工况点要求的目的。本发明专利可以保证离心泵的实 际运行性能曲线与要求性能曲线的一致性，特别适用于多个工况点性能要求严格 的离心泵叶轮设计。

本发明的技术方案是：