[发明专利]一种超低比转速离心泵叶轮的二元粘性水力设计方法

摘要

本发明公开了一种超低比转速离心泵叶轮的二元粘性水力设计方法，通过引入边界层理论，考虑在边界层厚度的阻塞作用情况下结合二元流动理论实现流道轮廓及叶片型线的修正设计，完成超低比转速离心泵的粘性水力优化设计，核心内容包括：相对坐标系下湍流边界层动量积分方程的推导、叶片表面与前后盖板内表面上湍流边界层厚度的计算以及流道轮廓与叶片型线的二元粘性修正设计。本发明的优点是：综合应用二元流动理论和湍流边界层理论，考虑了叶轮内流动的旋转效应及曲率效应，从理论上发展了二元流动理论并丰富了超低比转速离心泵叶轮的水力设计方法，使其具有较好的水力性能，具有效率高、流量稳定及应用范围广的优势。

主权项

1.一种超低比转速离心泵叶轮的二元粘性水力设计方法，所述离心泵叶轮包括叶轮前盖板、叶轮后盖板及位于所述叶轮前盖板与叶轮后盖板之间的叶片，其特征在于，所述设计方法包括以下步骤：SS1.根据超低比转速离心泵的设计参数初步确定离心泵叶轮的轴面流道轮廓，采用二元流动理论初步确定轴面流道的速度场分布及叶片表面轮廓；SS2.基于步骤SS1中初步确定的叶轮轴面流道轮廓、叶片表面轮廓及轴面流道内的速度场分布，对叶片表面及叶轮轴面流道轮廓处边界层进行湍流边界层求解，计算得到叶片表面及叶轮轴面流道轮廓处的边界层排移厚度；SS3.基于步骤SS2的各计算结果，使用边界层排移厚度修正轴面排挤系数分布并更新叶轮轴面流道内的速度场分布，并使用边界层排移厚度对叶片厚度分布及轴面流道轮廓进行修正。