一种叶轮叶片和叶轮叶片前缘波形确定方法及喷水推进泵.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110909436A(43)申请公布日2020.03.24(21)申请号201911235802.X(22)申请日2019.12.05(71)申请人武汉大学地址430072湖北省武汉市武昌区八一路299号(72)发明人郭志伟夏伟鹏钱忠东(74)专利代理机构湖北武汉永嘉专利代理有限公司42102代理人郑梦阁(51)Int.Cl.G06F30/18(2020.01)F04D29/18(2006.01)B63H11/08(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种叶轮叶片和叶轮叶片前缘波形确定方法及喷水推进泵(57)摘要本发明涉及一种叶轮叶片和叶轮叶片前缘波形确定方法及喷水推进泵。所述叶轮叶片的前缘为沿着展向方向和横向方向延伸的三维波状前缘。所述喷水推进泵包括：叶轮、导叶体、泵体和泵轴；在所述泵体的泵腔内沿着水流方向依次设置所述叶轮和所述导叶体；所述导叶体固定在所述泵体的内壁上；所述泵轴穿过所述导叶体的内孔；所述叶轮固定在所述泵轴上。本发明通过将波状前缘叶轮叶片应用到喷水推进泵中，能够有效优化喷水推进泵的运行性能，提高喷水推进泵的扬程效率。CN110909436ACN110909436A权利要求书1/2页1.一种叶轮叶片，其特征在于，所述叶轮叶片的前缘为沿着展向方向和横向方向延伸的三维波状前缘。2.根据权利要求1所述的叶轮叶片，其特征在于，所述叶轮叶片的三维波状前缘在流向方向上的坐标值为：其中，x1为所述叶轮叶片在流向方向上的坐标值，c为所述叶轮叶片的平均骨线长度，xLE为所述叶轮叶片三维波状前缘的波动幅度在流向方向上的坐标值，xLE＝A(cos((n*f)2π))，A为所述叶轮叶片三维波状前缘的余弦波的波幅，A＝Nc，N为倍数，n为所述叶轮叶片三维波状前缘在所述展向方向上的余弦波的个数，f为所述叶轮相应翼型在叶轮展向处的位置比率，x为原型叶轮叶片在所述流向方向上的坐标值。3.根据权利要求2所述的叶轮叶片，其特征在于，所述倍数N的范围为0.01≤N≤0.05。4.根据权利要求2所述的叶轮叶片，其特征在于，所述叶轮叶片的三维波状前缘在所述展向方向上的余弦波的个数n的范围为4≤n≤8。5.根据权利要求2所述的叶轮叶片，其特征在于，所述叶轮相应翼型在叶轮展向处的位置比率f的范围为0.2≤f≤1。6.一种叶轮叶片的前缘波形确定方法，其特征在于，所述确定方法应用于权利要求1-5任一项所述的叶轮叶片，所述确定方法包括：获取叶轮叶片三维波状前缘的余弦波的波幅和所述叶轮叶片三维波状前缘在所述展向方向上的余弦波的个数；根据所述波幅和所述余弦波的个数，得到所述叶轮叶片三维波状前缘的波动幅度在流向方向上的坐标值；根据所述叶轮叶片三维波状前缘的波动幅度在流向方向上的坐标值，得到所述叶轮叶片的三维波状前缘在流向方向上的坐标值。7.根据权利要求6所述的叶轮叶片的前缘波形确定方法，其特征在于，所述根据所述波幅和所述余弦波的个数，得到所述叶轮叶片三维波状前缘的波动幅度在流向方向上的坐标值，具体包括：根据所述波幅和所述余弦波的个数，利用公式xLE＝A(cos((n*f)2π))，得到所述叶轮叶片三维波状前缘的波动幅度在流向方向上的坐标值；其中，xLE为所述叶轮叶片三维波状前缘的波动幅度在流向方向上的坐标值，xLE＝A(cos((n*f)2π))，A为所述叶轮叶片三维波状前缘的余弦波的波幅，A＝Nc，N为倍数，n为所述叶轮叶片三维波状前缘在所述展向方向上的余弦波的个数，f为所述叶轮相应翼型在叶轮展向处的位置比率。8.根据权利要求7所述的叶轮叶片的前缘波形确定方法，其特征在于，所述根据所述叶轮叶片三维波状前缘的波动幅度在流向方向上的坐标值，得到所述叶轮叶片的三维波状前缘在流向方向上的坐标值，具体包括：根据所述叶轮叶片三维波状前缘的波动幅度在流向方向上的坐标值，利用公式2CN110909436A权利要求书2/2页得到所述叶轮叶片的三维波状前缘在流向方向上的坐标值；其中，x1为所述叶轮叶片在流向方向上的坐标值，c为所述叶轮叶片的平均骨线长度，xLE为所述叶轮叶片三维波状前缘的波动幅度在流向方向上的坐标值，x为原型叶轮叶片在所述流向方向上的坐标值。9.一种喷水推进泵，其特征在于，所述喷水推进泵包括：叶轮、导叶体、泵体和泵轴，叶轮上设置有权利要求1至5中任意一项所述的叶轮叶片；在所述泵体的泵腔内沿着水流方向依次设置所述叶轮和所述导叶体；所述导叶体固定在所述泵体的内壁上；所述泵轴穿过所述导叶体的内孔；所述叶轮固定在所述泵轴上。3CN110909436A说明书1/5页一种叶轮叶片和叶轮叶片前缘波形确定方法及喷水推进泵技术领域[0001]本发明涉及推进器领域，特别是涉及一种叶轮叶片