一种离心泵叶轮及其设计方法.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CN110500312A(43)申请公布日2019.11.26(21)申请号201910786882.1(22)申请日2019.08.24(71)申请人江苏大学镇江流体工程装备技术研究院地址212009江苏省镇江市新区丁卯经十五路99号大学科技园43栋申请人江苏大学(72)发明人谈明高(51)Int.Cl.F04D29/22(2006.01)F04D29/66(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称一种离心泵叶轮及其设计方法(57)摘要本发明公开一种离心泵叶轮，包括多个叶片、前盖板和后盖板，至少一个所述叶片的开口边设有第一沟槽，所述前盖板的外缘壁面上对应第一沟槽的位置处设有第二沟槽，所述后盖板的外缘壁面上对应第一沟槽的位置处设有第三沟槽，所述第一沟槽、所述第二沟槽和所述第三沟槽相互连通形成用于改善叶轮出口流态的沟槽结构。本发明离心泵叶轮能够改善叶轮中流体的出口流态，优化叶轮出口至隔舌间流体的流动，最终达到改善目前离心泵运行时的振动现象。CN110500312ACN110500312A权利要求书1/2页1.一种离心泵叶轮，包括多个叶片、前盖板和后盖板，其特征在于，至少一个所述叶片的开口边设有第一沟槽，所述前盖板的外缘壁面上对应第一沟槽的位置处设有第二沟槽，所述后盖板的外缘壁面上对应第一沟槽的位置处设有第三沟槽，所述第一沟槽、所述第二沟槽和所述第三沟槽相互连通形成用于改善叶轮出口流态的沟槽结构。2.根据权利要求1所述的离心泵叶轮，其特征在于，所述沟槽结构的数量小于等于所述叶片的数量。3.根据权利要求1或2所述的离心泵叶轮，其特征在于，所述沟槽结构为工字型或H型。4.一种离心泵叶轮设计方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：S1.根据泵扬程、运行流量和比转速参数，计算第一沟槽的宽度和深度，并以叶片的出口边中心线对称布置所述第一沟槽；S2.以步骤S1参数为依据，计算第二沟槽、第三沟槽的宽度和深度，以前盖板的外缘壁面的中心线对称布置所述第二沟槽，以后盖板的外缘壁面的中心线对称布置所述第三沟槽；S3.根据叶片数分别确定所述第二沟槽和所述第三沟槽的数量、开槽安装角度；S4.确定所述第一沟槽、所述第二沟槽和所述第三沟槽的联接处尺寸，并连同所述第一沟槽、所述第二沟槽和所述第三沟槽。5.根据权利要求4所述的离心泵叶轮设计方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：(a)计算所述第一沟槽的宽度l1：当30≤ns<80时，当80≤ns<150时，当150≤ns<200时，当200≤ns<300时，(b)计算所述第一沟槽的槽深h1：当30≤ns<80时，当80≤ns<150时，当150≤ns<200时，当200≤ns<300时，2CN110500312A权利要求书2/2页式中，ns为比转速，Q为设计流量，n为泵转速。6.根据权利要求5所述的离心泵叶轮设计方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括：(a)计算所述第二沟槽的深度h2和所述第三沟槽的深度h3：h2＝h3＝h1(b)计算所述第二沟槽的槽宽l2和所述第三沟槽的槽宽l3：式中，t1为前盖板的厚度，t2为后盖板的厚度。7.根据权利要求6所述的离心泵叶轮设计方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：确定第二沟槽或第三沟槽的数量N：当30≤ns<150时，N＝叶片数当150≤ns<200时，N＝叶片数-1当200≤ns<300时，N＝叶片数-2确定所述第二沟槽或所述第三沟槽的沟槽圆心角θ：当30≤ns<150时，当150≤ns<300时，其中，θ为第二沟槽两端的圆心与前盖板或后盖板中心形成的夹角，所述第三沟槽和所述第二沟槽的沟槽圆心角相等，所述第二沟槽和所述第三沟槽的数量相等。8.根据权利要求7所述的离心泵叶轮设计方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：确定所述第一沟槽和所述第二沟槽的联接圆角处的圆角半径rh1：确定所述第一沟槽和所述第三沟槽的联接圆角处的圆角半径rh2式中，t1为前盖板的厚度，t2为后盖板的厚度，l2为第二沟槽的槽宽，l3为所述第三沟槽的槽宽。3CN110500312A说明书1/6页一种离心泵叶轮及其设计方法技术领域[0001]本发明涉及离心泵技术领域，特别涉及一种离心泵叶轮及其设计方法。背景技术[0002]离心泵作为一种基础通用水力机械，广泛应用于给水排水、农业、工业、车辆工程、航海工程和航空航天工程。振动噪声是离心泵性能评价的重要指标，由多方面因素导致，其中动静干涉是引起机组振动的关键因素，螺旋形压水室的几何不对称性和叶轮旋转造成的动静干涉作用导致了隔舌处速度和压力的明显变化，极易产生流道诱导振动，恶化离心泵工作环境，影响运行稳定性，缩短工作寿命。发明内容[0003]本申请实施例通过提供一种离