[发明专利]一种基于振动优化的多级泵叶轮错位布置方法

摘要

本发明提供了一种基于振动优化的多级泵叶轮错位布置方法，包括如下步骤采用正交试验方法设计多级泵不同叶轮之间的错位布置方案；设计加工多级泵，搭建多级泵能量性能和振动特性的同步测量试验平台；测量不同叶轮错位布置方案下多级泵全流量范围内的扬程、效率和泵进出口振动速度；以最大振动速度为衡量指标，分析各方案下的振动特性，找出振动特性最优时多级泵叶轮错位布置的方案，并建立多级泵振动特性最优时的叶轮错位布置的计算公式。本发明在不改变泵水力设计、结构设计以及保证泵效率和扬程变化很小的前提下，能够大幅降低多级泵在运行时的振动，可方便快捷地用于多级泵的可靠性设计，以提高泵的运行稳定性。

主权项

一种基于振动优化的多级泵叶轮错位布置方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)采用正交试验方法设计多级泵各级叶轮的不同叶轮错位方案；(2)设计加工多级泵，搭建多级泵能量性能和振动特性的同步测量试验平台，测量不同叶轮错位方案下多级泵在全流量范围内运行的扬程H、功率P、效率η和多级泵进出口的振动速度，得到多级泵的能量特性和振动特性变化规律；(3)分析步骤(2)中所述多级泵的能量特性和振动特性变化规律，按最大振动速度的大小排列所有叶轮错位布置方案，并建立振动最优时多级泵叶轮错位布置的计算方法，具体过程如下：(A)以各级叶轮之间错位角度均为0°时泵的扬程H、效率η和振动速度为基准，分析各叶轮错位角度对泵的扬程H、效率η和振动速度的影响规律，并找出最大振动速度最低时叶轮的错位方案；(B)根据试验结果的规律，建立振动最优时多级泵叶轮错位布置方法，如下式所示，Ci=22sin(iπ2-π4)+12k,(k=±1,i≤n)]]>其中：Ci为第i级的叶轮相对于首级叶轮的错位值，Ci＝0或1，1代表不错位，0代表错位角度为180°/z；z代表叶轮的叶片数；n表示多级泵的级数；i表示第i级叶轮，i＝1、2、3…n；n为偶数和i＝n时，k值取‑1，n为其他数时k值取1。