[发明专利]一种无过载离心泵叶轮设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及无过载离心泵叶轮的设计技术领域，尤其是低比转速无过载离心泵叶轮的设计方法。

背景技术

目前，无过载离心泵的设计技术还不够成熟，虽然可以根据无过载离心泵设计的约束方程组进行设计，也可以根据传统方法中建议取较小的叶片出口角来进行设计，也有以降低最大轴功率为目标的叶轮参数设计方法。但是如何根据泵的设计参数和功率备用系数选取叶轮叶片的几何参数，并保证最大轴功率对应的流量偏离设计点流量不远；以及这些参数如何影响无过载性能等方面的研究仍是空白。

发明内容

本发明的目的是提供一种无过载离心泵叶轮设计方法。

一种无过载离心泵叶轮设计方法，其步骤为：

(1)根据无过载离心泵最大轴功率P_max与额定轴功率P的比值-功率备用系数K，表示成仅与比转速、叶片出口角和叶片数相关的函数；

PmaxP=14(1-πZsinβ2)2[f(ns,β2,Z)tgβ2(1-πZsinβ2)-(f(ns,β2,Z)tgβ2)2]-1]]>

其中Z-叶轮叶片数β₂-叶片出口角n_s-泵的比转速；

(2)以此函数给出了K值的三维曲面图像，在不同叶片数下K值关于叶片出口角和泵比转速的等高线；

(3)根据等高线图像在进行无过载离心泵的设计时就能够根据具体的功率备用系数和比转速选择最合适的叶片出口角。

本发明的有益效果是：在设计无过载离心泵时能够根据具体的比转速和功率备用系数确定最合适的叶片出口角，避免了传统设计方法中只能笼统地给出叶片出口角的取值范围，简化了设计过程，提高了设计效率。

附图说明

图1是中低比转速离心泵流量一水力效率曲线。

图2是本发明得到的叶片数为5时功率备用系数关于比转速和叶片出口角的三维函数图像。

图3是本发明得到的叶片数为5时功率备用系数关于比转速和叶片出口角的等高线图像。

图4是本发明得到的叶片数为4时功率备用系数关于比转速和叶片出口角的等高线图像。