[发明专利]一种叶片前弯式循环增压泵的水力模型设计方法

摘要

本发明提供了一种叶片前弯式循环增压泵的水力模型设计方法，该泵适用于楼宇供水、消防和太阳能等领域。该泵的水力模型包括叶轮和环形流道两部分，它把叶轮和环形流道的几何尺寸参数与循环增压泵设计工况点性能参数之间用关系式联系起来，并给出几个关系式来确定叶轮和环形流道的主要几何尺寸参数，其包括：叶轮外径D₂，叶片进口边倾斜角φ，环形流道宽度b₃，环形流道外径D₃，叶轮后盖板外径D₄，叶片工作面出口安放角β和流道隔舌安放角θ。用本发明设计的循环增压泵具有流量大、扬程高、出口供压稳定和结构紧凑可靠的特点，尤其适用于设备空间狭小条件下的流体输送场合。

主权项

一种叶片前弯式循环增压泵的水力模型设计方法，它根据循环增压泵的设计工况点流量Q_o、设计工况点扬程H_o和叶轮转速n的要求设计循环增压泵叶轮和环形流道的几何尺寸参数，并提供其主要几何尺寸参数叶轮外径D₂、叶片进口边倾斜角φ、环形流道宽度b₃、环形流道外径D₃、叶轮后盖板外径D₄、叶片工作面出口安放角β和流道隔舌安放角θ的设计公式，其特征在于：循环增压泵叶轮和环形流道的几何尺寸参数与设计工况点性能参数之间适合以下等式的关系：$Q_o=\frac{\sqrt{{\mathrm{gH}}_o}(0.1\mathrm{In}\left(n_s\right)-0.27)\mathrm{\π}(D_{j2}^2-D_{j1}^2)}{14.1{\left(\frac{Q_o}{n}\right)}^{0.24}{\left(n_s\right)}^{0.69}}$$H_o=\frac{\mathrm{\π}{D}_{2}n}{10g^2(1.01+0.044\mathrm{In}\sqrt[3]{\frac{Q_o}{n}})}(\frac{\mathrm{\π}{D}_{2}n}{60}(1-\frac{\mathrm{\π}}{z}\sin \mathrm{\β})+\frac{Q_o}{\mathrm{\π}{D}_2{b}_2\tan \mathrm{\β}})$式中：Q_o——泵设计工况点流量，立方米/秒；H_o——泵设计工况点扬程，米；g——重力加速度，米/平方秒；n_s——叶轮比转速；D_j2——叶片进口边外径，米；D_j1——叶片进口边内径，米；n——叶轮转速，转/分；D₂——叶轮外径，米；z——叶轮叶片数，个；β——叶片工作面出口安放角，度；b₂——叶轮出口宽度，米。