一种射流式自吸离心泵的优化设计方法.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CN107882771A(43)申请公布日2018.04.06(21)申请号201710968463.0(22)申请日2017.10.18(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市京口区学府路301号(72)发明人董亮潘琦代翠刘厚林谈明高王勇王凯吴贤芳(51)Int.Cl.F04D29/24(2006.01)F04D29/22(2006.01)F04D9/02(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书2页说明书7页附图4页(54)发明名称一种射流式自吸离心泵的优化设计方法(57)摘要本发明提供了一种射流式自吸离心泵的优化设计方法。为了解决进口冲击损失、圆盘摩擦损失、叶轮外径固定情况下关死点扬程无法提高的问题，本发明提供一种在叶轮进口处切削、前盖板和后盖板设置倾斜、以及分流叶片的优化设计方法。本发明给出了进口边两边，即竖直边与水平边的切削长度a，b，前后盖板的倾斜位置直径Dt，倾斜优化后叶轮出口处前盖板和后盖板壁厚厚度δ1，设置分流叶片后长叶片数Z1，优化后长叶片包角Φ1，分流叶片的进口直径Dsi，分流叶片圆弧长度S2，分流叶片周向偏置度θ1，分流叶片倾斜角α2，以及分流叶片的厚度的参数选择和优化方法。本发明实施简单，且能够有效地提高射流式自吸离心泵的性能。CN107882771ACN107882771A权利要求书1/2页1.一种射流式自吸离心泵的优化设计方法，其特征在于，包括对叶轮叶片进行优化；对所述叶轮叶片进行优化是在泵的长叶片之间设置分流叶片(4)，包括对叶片数Z的选择，优化后长叶片包角Φ1，分流叶片的进口直径Dsi，分流叶片圆弧长度S2，分流叶片向长叶片吸力面偏置角度θ1，以及分流叶片倾斜角α2；优化后泵上的长叶片数Z2与原泵的长叶片数Z1符合以下关系：Z2＝Z`*Z1公式五式中：Z`是修正系数，Z`＝0.6；优化后长叶片包角Φ1与原泵长叶片的包角Φ、原泵的长叶片数Z1、优化后泵上的长叶片数Z2要符合以下关系：Φ1＝Z1Φ/KΦZ2公式六KΦ是包角系数，KΦ＝0.9426分流叶片进口直径Dsi与叶轮外径D2参数之间要符合以下关系：D`＝Dsi/D2公式七D`是修正系数，D`＝(0.4～0.8)分流叶片圆弧长度S2与长叶片圆弧长度S1要符合以下关系：K5＝S2/S1公式八K5是修正系数，K5＝(0.4～0.8)；分流叶片向长叶片吸力面偏置角度θ1与相邻两长叶片之间的夹角θ参数要符合以下关系：K6＝θ1/θ公式九K6是修正系数，K6＝(0.4～0.6)；分流叶片倾斜角α2与长叶片倾斜角α1参数要符合以下关系：K7＝α2/α1公式十K7是修正系数，K7＝(0.5～0.9)。2.根据权利要求1所述射流式自吸离心泵的优化设计方法，其特征在于，所述分流叶片进出口厚度选取与长叶片进出口厚度一致。3.根据权利要求1所述射流式自吸离心泵的优化设计方法，其特征在于，还包括对叶轮进口(1)的叶轮进口边进行切削；对所述叶轮进口(1)的叶轮进口边进行切削，竖直边切削长度为a，竖直边切削长度为a与叶轮轮毂直径dh参数之间符合以下关系：K1＝a/dh公式一式中：K1是修正系数，K1＝(0.01～0.05)。4.根据权利要求3所述射流式自吸离心泵的优化设计方法，其特征在于，对叶轮进口(1)的叶轮进口边进行切削，水平边切削长度为b，水平边切削长度为b与叶轮轮毂直径dh参数之间符合以下关系：K2＝b/dh公式二式中：K2是修正系数，K2＝(0.02～0.08)。5.根据权利要求1所述射流式自吸离心泵的优化设计方法，其特征在于，还包括对所述叶轮前盖板(2)和叶轮后盖板(3)进行倾斜设计；2CN107882771A权利要求书2/2页对所述叶轮前盖板(2)和叶轮后盖板(3)进行倾斜设计包括对倾斜位置直径Dt的设计；所述叶轮前盖板(2)和叶轮后盖板(3)倾斜位置直径Dt与叶轮外径D2参数之间符合以下关系：K3＝Dt/D2公式三式中：K3是修正系数，K3＝(0.75～0.95)。6.根据权利要求5所述射流式自吸离心泵的优化设计方法，其特征在于，对所述叶轮前盖板(2)和叶轮后盖板(3)进行倾斜设计还包括对倾斜优化后叶轮出口处叶轮前盖板(2)和叶轮后盖板(3)的厚度δ1设计；所述倾斜优化后叶轮出口处叶轮前盖板(2)和叶轮后盖板(3)壁厚厚度δ1与优化前叶轮前盖板和叶轮后盖板的壁厚厚度δ2参数之间符合以下关系：K4＝δ1/δ2公式四式中：K4是修正系数，k4＝(0.6～0.9)。7.根据权利要求1所述射流式自吸离心泵的优化设计方法，其特征在于，所述优化后泵上的长叶片数Z2通过修正系数Z`与原泵的长叶片数Z1的计算后的结果向上取整。8.根据权利要求7所述射流式自吸离心泵的