[发明专利]一种多级离心泵的空间导叶的设计方法

说明书

本发明公开了一种多级离心泵的空间导叶的设计方法，包括建立叶轮模型；根据叶轮模型和单级性能参数，确定空间导叶初步参数，得到空间导叶的初步模型；将叶轮模型和空间导叶的初步模型组合成一级，对空间导叶的初步参数进行优化，并对该级进行流体仿真；根据单级流体仿真结果，对空间导叶的初步模型进行调整，直至满足预设的单级条件为止；根据级间的相互影响，对空间导叶的初步模型进行调整，并进行多级流体仿真；根据多级流体仿真结果，对空间导叶的初步模型进行调整，直至满足预设的多级条件为止，得到最终的空间导叶模型。因此，该方法能够得到满足实际需求的卧式分段式多级离心泵的空间导叶。

技术领域

本发明涉及多级离心泵技术领域，特别涉及一种多级离心泵的空间导叶的设计方法。

背景技术

叶片泵的主要过流部件有吸水室、叶轮和压水室。压水室位于叶轮外围，其作用是收集从叶轮流出的液体并均匀地送入下一级或排出管，在收集液体过程中把叶轮出口液体的大部分动能在损失尽可能小的情况下转化为压力能。压水室主要有涡室(即螺旋形压水室)、径向导叶、空间导叶和轴流泵导叶等形式。

空间导叶是一种常用压水室，正、反导叶合为一体。因为叶片是空间扭曲的，故称为空间导叶。空间导叶与卧式分段式多级泵常用的径向导叶相比，由于空间导叶从进口到出口叶片间形成单独的流道，减小了流体在流道内的水力损失，包括冲击损失和掺混损失。有助于提高卧式分段式多级泵的效率。根据CFD分析结果，同一离心叶轮(配空间导叶比配现有径向导叶的级，在设计工况点的单级(即一个叶轮和一个空间导叶的组合)效率要高2％以上。

但是现有空间导叶多用于各种立式泵，多级的有各种井泵、潜水泵、凝结水泵，单级的有导叶式混流泵等。这些立式泵所用空间导叶的主要特点是轴向长度大、径向尺寸小。由于现有空间导叶轴向长度大，无法用于卧式分段式多级离心泵。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多级离心泵的空间导叶的设计方法，以解决现有空间导叶轴向长度大，无法用于卧式分段式多级离心泵的问题。

根据本发明的实施例，提供了一种多级离心泵的空间导叶的设计方法，包括：

建立叶轮模型；

根据所述叶轮模型和单级性能参数，确定空间导叶初步参数，得到空间导叶的初步模型；

将所述叶轮模型和所述空间导叶的初步模型组合成一级，对所述空间导叶的初步参数进行优化，并对该级进行流体仿真；

根据单级流体仿真结果，对所述空间导叶的初步模型进行调整，直至满足预设的单级条件为止；

根据级间的相互影响，对所述空间导叶的初步模型进行调整，并进行多级流体仿真；

根据多级流体仿真结果，对所述空间导叶的初步模型进行调整，直至满足预设的多级条件为止，得到最终的空间导叶模型。

具体地，所述根据所述叶轮模型和单级性能参数，确定空间导叶初步参数，包括：

根据所述叶轮模型的出口宽度，按照如下公式，计算得到所述空间导叶的进口宽度；

b3＝b2+(0～2mm)；

其中，b2为所述叶轮模型的出口宽度，b3为所述空间导叶的进口宽度；

根据，按照如下公式，计算得到所述空间导叶模型的进口半径；

R3＝(1.02～1.05)*R2；

其中，R2为所述叶轮模型的出口半径，R3为所述空间导叶的进口半径；

根据所述叶轮模型的叶片数量，按照如下公式计算，确定所述空间导叶的叶片数量；

zi＝z-(1～3)；