[发明专利]一种适用于多级离心泵的蜗壳及其设计方法

权利要求书

1.一种适用于多级离心泵的蜗壳，包括蜗壳主体、蜗壳扩增管和过渡部分，蜗壳扩散管位于蜗壳主体的一侧，其特征是，蜗壳扩增管的长度延伸至与其起点呈180°角的蜗壳主体的另一侧，过渡部分设置在蜗壳主体的上部，用于多级离心泵的级与级之间的连接。

2.根据权利要求1所述的一种适用于多级离心泵的蜗壳，其特征是，蜗壳主体沿其周向被均分为八个主体段，蜗壳扩增管被分为与蜗壳主体一侧的四个主体段相对应的四个扩增管段，主体段和扩增管端的面积根据速度系数法计算得到。

3.根据权利要求1所述的一种适用于多级离心泵的蜗壳，其特征是，过渡部分起到吸水室的作用，过渡部分的扩散角度和基圆直径要求确保经过的流体具有涡旋。

4.一种适用于多级离心泵的蜗壳的设计方法，其特征是，该设计方法用于设计权利要求1-3中任一项所述的蜗壳，并包括以下步骤：

（1）计算蜗壳主体的断面面积；

（2）计算蜗壳扩增管的断面面积；

（3）计算蜗壳扩增管的螺旋路径；

（4）计算过渡部分的扩增角度和基圆直径。

5.根据权利要求4所述的一种适用于多级离心泵的蜗壳的设计方法，其特征是，计算蜗壳主体的断面面积具体包括：

（1.1）将蜗壳主体沿其周向均分为八个主体段，段与段之间通过隔断线划分；

（1.2）根据速度系数法，分别求得各个主体段的断面的面积。

6.根据权利要求5所述的一种适用于多级离心泵的蜗壳的设计方法，其特征是，计算蜗壳扩增管的断面面积具体包括：

（2.1）将蜗壳扩增管沿隔断线的延长线分为四个扩增管段；

（2.2）根据速度系数法，分别求得各个扩增管段的断面面积；

（2.3）把扩增管的4个断面中心连起来，使得三条连线分别垂直于前三个断面，这样尽量保证流体通过每个断面之后的速度与断面法向量平行。

7.根据权利要求4所述的一种适用于多级离心泵的蜗壳的设计方法，其特征是，计算扩散管的螺旋路径具体包括：

（3.1）根据计算流体模拟仿真，把扩散管最外侧一个断面的中心距离蜗壳中心的距离作为关键设计变量；

（3.2）根据改变不同设计变量的的数值，求得离心泵的最高效率值，从而得到扩散管的螺旋路径。

8.根据权利要求4所述的一种适用于多级离心泵的蜗壳的设计方法，其特征是，

蜗壳基圆直径根据叶轮外径选取，取1.03~1.08倍叶轮外径，保证基圆和叶轮之间留有合适的间隙；此间隙对离心泵的效率和振动有着很大的影响。