[发明专利]一种双蜗壳式双吸泵隔板的优化方法及该方法制作的产品

摘要

本发明涉及一种双蜗壳式双吸泵隔板的优化方法及该方法制作的产品，其包括以下步骤：选取由隔板的若干起始位置和若干终止位置构成的双蜗壳式双吸泵分别进行三维造型及网格化分，将划分好的网格模型导入到ANSYS-CFX软件进行数值模拟，得到各起始和各终止位置下，双蜗壳式双吸泵与单蜗壳泵的流量-扬程、流量-效率曲线图和叶轮径向力随流量分布图；通过分析曲线图和分布图，选取双蜗壳式双吸泵的各流量-扬程、流量-效率曲线与单蜗壳泵的流量-扬程、流量-效率曲线最相近，以及叶轮径向力最小的曲线所对应的起始位置和终止位置，对应作为双蜗壳式双吸泵隔板的起始位置和终止位置；将起始位置到终止位置之间采用圆弧过渡，圆弧过渡采用的曲线方程为对数螺旋线方程：，优化完成。

主权项

1.一种双蜗壳式双吸泵隔板的优化方法，其包括以下步骤：1)以蜗壳基圆最低端为起点，逆时针方向旋转，在旋转180°～225°之间选取若干个位置作为隔板的起始位置；2)分别将各起始位置构成的双蜗壳式双吸泵进行三维造型及网格化分，将划分好的网格模型导入到CFD商业软件——ANSYS-CFX中进行数值模拟计算，采用雷诺时均法和SSTk-ω湍流模型，并根据双蜗壳双吸泵的实际运行工况范围，将进口流量条件、出口压力条件、和假设壁面为水力光滑壁面并按对数律给定无滑移边界条件作为参数和初始条件输入模型进行模拟；3)根据模拟结果进行计算，得到各起始位置下，双蜗壳式双吸泵与单蜗壳泵的流量-扬程、流量-效率曲线图和叶轮径向力随流量分布图；4)通过分析流量-扬程、流量-效率曲线图和叶轮径向力随流量分布图，选取双蜗壳式双吸泵的各流量-扬程、流量-效率曲线中与单蜗壳泵的流量-扬程、流量-效率曲线最相近，以及叶轮径向力最小的曲线所对应的起始位置，作为双蜗壳式双吸泵隔板的起始位置；5)以蜗壳基圆最低端为起点，逆时针方向旋转，在旋转270°到扩散管的扩散段之间选取若干位置作为隔板的终止位置；6)采用与步骤2)相同的数值模拟方法对由隔板各终止位置构成的双蜗壳式双吸泵分别进行模拟；7)根据模拟结果进行相关计算，得到各终止位置下，双蜗壳式双吸泵与未加隔板的单蜗壳泵的流量-扬程、流量-效率曲线图和叶轮径向力随流量分布图；8)通过分析流量-扬程、流量-效率曲线图和叶轮径向力随流量分布图，选取双蜗壳式双吸泵的各流量-扬程、流量-效率曲线中与单蜗壳泵的流量-扬程、流量-效率曲线最相近，以及叶轮径向力最小的曲线所对应的终止位置，作为双蜗壳式双吸泵隔板的终止位置；9)双蜗壳式双吸泵隔板的起始位置到终止位置之间采用圆弧过渡，圆弧过渡采用的曲线方程为对数螺旋线方程：其中，R₃为蜗壳的基圆半径；e为自然对数；为以基圆的圆心为顶点，以隔舌所在截面和蜗壳内任一截面为边所构成的夹角；α₃为叶轮出口的绝对速度角，Q为设计流量，b为叶轮的出口宽度，K₂为常数，g为当地重力加速度，H_t为理论扬程，ω为叶轮角速度；10)双蜗壳式双吸泵隔板优化完成。