一种双流道超空化离心泵叶轮.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CN107299911A(43)申请公布日2017.10.27(21)申请号201611114546.5(22)申请日2016.12.07(71)申请人江苏国泉泵业制造有限公司地址212009江苏省镇江市高新技术产业开发区经四路18号(72)发明人朱荣生张本营杨爱玲(51)Int.Cl.F04D29/24(2006.01)G06F17/50(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种双流道超空化离心泵叶轮(57)摘要本发明涉及一种双流道超空化离心泵叶轮，该叶轮主要由叶片(1)、叶轮前盖板(2)、叶轮后盖板(3)组成，其主要特征是：改造普通离心泵的叶片(1)的几何结构，采用螺旋状双叶片结构，并改造叶片进口前缘与叶片背面前段的几何形状，使叶片背面能够被稳定的长超空泡覆盖，同时能够让固体颗粒物顺利无阻通过叶轮，不对叶片的外缘造成破坏，减小流体阻力，并在一定程度上有效的提高叶轮的效率和水力性能，使离心泵能够稳定运行。CN107299911ACN107299911A权利要求书1/1页1.一种双流道超空化离心泵叶轮，该叶轮主要由叶片(1)、叶轮前盖板(2)、叶轮后盖板(3)组成，其主要特征是：改造普通离心泵的叶片(1)的几何结构，采用螺旋状双叶片结构，并改造叶片进口前缘与叶片背面前段的几何形状，使叶片背面能够被稳定的长超空泡覆盖，同时能够让固体颗粒物顺利无阻通过叶轮，不对叶片的外缘造成破坏，有效的提高叶轮的效率和水力性能，使离心泵能够稳定运行。2.根据权利1所述的双流道超空化离心泵叶轮，其特征是：具有两片包角为180°的螺旋状叶片，采用双叶片叶轮能够提升叶轮叶片的工作面长度，能对进入叶轮内部的流体的做功效率提高，具有较好的吸入性能，因为进口导向和螺旋推进作用，从而提高泵的通过性能和水力效率。3.根据权利1所述的双流道超空化离心泵叶轮，其特征是：叶片进口前缘采用圆润的圆形过度形状，在双流道超空化离心泵运行过程中时，液体中存在的固体颗粒能够顺畅无阻的通过叶片前缘，不改变流动的方向，不发生堵塞，达到流动平稳和不损坏叶片的要求，可运用在运输含颗粒物及纤维物质的液体的环境下。4.根据权利1所述的双流道超空化离心泵叶轮，其特征是：在叶片前缘端点绕着吸入口旋转45°为叶片前缘后端点，在叶片前缘后端点径向位置附近，设计一个深凹槽C，深凹槽C中产生初始空穴，之后初始空穴生长长大为一个长形的超空泡覆盖于叶片背部。使得叶片在运行过程中只有工作面与液体之间的单边摩擦，可以减小叶片的摩擦阻力，从而提高双流道超空化离心泵的效率。5.根据权利1所述的双流道超空化离心泵叶轮，其特征是：单叶片背面围绕吸入口的曲线方程为式中：Ln—叶片背面围绕吸入口的曲线方程，单位m，Dx—叶轮吸入口直径，单位m，θ1—叶片背面曲线上的点相对于起点的夹角，取值范围为0°～135°，单位：度。6.根据权利1所述的超空化离心泵叶轮，其特征是：叶片工作面围绕吸入口的曲线方程为式中：Lw—叶片工作面围绕吸入口的曲线方程，单位m，Dx—叶轮吸入口直径，单位m，θ2—叶片工作面曲线上的点相对于起点的夹角，取值范围为0°～180°，单位：度。2CN107299911A说明书1/3页一种双流道超空化离心泵叶轮技术领域[0001]本发明涉及一种离心泵的叶轮的设计方法,特别涉及一种双流道超空化离心泵叶轮水力设计方法。背景技术[0002]随着不断发展的工农业，在化工、矿山、食品、建筑、造纸等诸多行业的工业流程中，都需要大量输送含有固体颗粒悬浮物或者纤维状悬浮物液体的双流道离心泵。该离心泵主要由泵壳、叶轮、电机等部件组成，而叶轮是叶片泵最核心的水力部件，也是唯一的动元件，叶轮的几何参数对离心泵性能影响很大，因此叶轮对离心泵的水力效率和水力性能具有重要影响。[0003]双流道离心泵的叶轮由两个呈空间扭曲的通道组成，从叶轮中心的进口到出口，通道要求宽敞、圆滑、介质通过能力强、流道对称性好、运行平稳、可靠性高，因而对双流道离心泵叶轮的超空化性能的要求也越来越高。[0004]现有技术的双流道离心泵叶轮的水力设计并没有涉及到叶片超空化减阻，很大程度上还是主要依赖于叶轮本身的材料的减阻性能，造价较高，与现在倡导的节约型社会的目标相悖。如今双流道离心泵是流体机械中的一个热门领域，仅仅依靠改造原有的水力设计方法无法实现叶片超空化减阻的目标，因此本发明人在此提出了一种双流道超空化离心泵叶轮，可以将空化很好的利用，并在一定的程度上达到减阻增效的目的。[0005]专利号为201310638000.X号的中国发明专利中公开了一种基于多目标遗传算法的双流道泵优化方法，这种设计方法将湍流计算同优化算法相结合，通过优化算法寻找双流道泵结构参数的