[发明专利]一种高抗空化离心叶轮水力设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及到一种离心叶轮的水力设计方法，特别涉及一种高抗空化离心叶轮水力设计方法。

背景技术

如果液体中的压强低于某个正值，这个值在常温下接近零，那么流动的连续性就会遭到破坏，在液体的一些区域中将出现大量小气泡，气泡内是液体蒸汽或原先溶解于液体的气体，这个现象称为空化。在许多领域，如流体机械、高速涵洞、水翼、舵、水中兵器等都会遇到空化问题，空化会致使材料剥蚀，机械效率降低，并产生振动和噪声等。因此，空化成为了研究设计中的重要考虑要素。泵是一种应用极其广泛的通用机械，种类繁多，与人类的生活有着密不可分的关系，凡是有液体流动的地方，几乎都有泵的运行工作。随着科学技术水平不断的提高，泵运用的领域正在不断扩大。离心泵结构多种多样，是各种泵中应用最为广泛的一种，广泛应用于城市给水、石油化工、船舶工业、航天航空、农业灌溉等社会生活和国民经济的各个部门中。近年来随着离心泵的高速化发展，空化现象不断出现，离心泵空化现象对离心泵性能具有重要的影响，空化的发生往往会影响泵内流体的正常流动，产生振动、噪声、过流部件腐蚀破坏和泵的性能下降等一系列问题，空化严重时甚至影响整个系统无法正常运行。

发明内容

针对离心泵在运行过程中出现的空化现象，本发明提供了一种高抗空化离心叶轮水力设计方法。通过改善叶片的进口安放角、叶片厚度分布、叶轮进口直径和叶片进口宽度，可以减小叶片的弯曲程度，增大叶片进口的过流面积，使离心泵的效率提高，空化余量降低，空化性能得到改善。通过不同叶片数和比转速来设计叶片包角使叶轮流道内的流动扩散减少，流动更贴近叶片形状，减少由于脱流的漩涡向高压侧扩散，促进空化。实现上述目的所采用的技术方案是：

1、比转速n_s，其计算公式如下：

ns=3.65nQH0.75]]>

式中：

n_s-比转速；

Q-设计流量，立方米/秒；

n-叶轮转速，转/分钟；

H-设计扬程，米；

2、叶轮进口直径D₀由下式确定：