[发明专利]一种适用于固液两相流的斜流泵叶轮设计方法

摘要

本发明提供了一种适用于固液两相流的高比转速斜流泵叶轮设计方法，该斜流泵适用于污水处理、煤化工和矿山冶炼等领域。它给出了叶轮的主要几何尺寸参数叶轮进口直径D_j，叶轮最大外径D，轮毂直径D_h，叶轮出口宽度b，进口边倾斜角α₁，出口边倾斜角α₂和叶片包角φ的设计公式。用本发明设计的高比转速斜流泵叶轮能够提高泵的磨损寿命，降低固体颗粒对叶轮的磨损，提高叶轮的水力效率和可靠性。

主权项

一种适用于固液两相流的斜流泵叶轮设计方法，提供了叶轮主要几何尺寸参数叶轮进口直径D_j，叶轮最大外径D₂，轮毂直径D_h，叶轮出口宽度b，叶轮进口边倾斜角α₁，叶轮出口边倾斜角α₂和叶片包角φ的设计公式；其特征在于：叶轮的几何尺寸参数与泵设计工况点的性能参数之间适合以下关系：$D_j=k_j\sqrt{\frac{4Q}{\mathrm{\πv}}+D_h^2};$$D_2=k_0\sqrt[3]{Q{n}^2}/{\left(\frac{n_s}{100}\right)}^{1/3};$D_h=0.35+0.16In(n_s)；$b=k_b{\left(\frac{n_s}{100}\right)}^{4/5}\sqrt[3]{Q{n}^2};$α₁=50°～65°；α₂=62°～76°；φ=105°～126°；式中：Q是叶轮设计工况点流量，立方米/秒；v是叶轮进口流速，米/秒；n是叶轮转速，转/分钟；D_j是叶轮进口直径，米；D₂是叶轮最大外径，米；D_h是轮毂直径，米；b是叶轮出口宽度，米；α₁是叶轮进口边倾斜角，度；α₂是叶轮出口边倾斜角，度；n_s是叶轮比转速；φ是叶片包角，度；k_j是修正系数，k_j=1.05～1.15；k₀是修正系数，k₀=20.3～21.1；k_b是修正系数，k_b=0.32～0.46。