一种离心式恒扬程泵叶轮水力设计方法.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CN107202032A(43)申请公布日2017.09.26(21)申请号201610147309.2(22)申请日2016.03.16(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)发明人朱荣生杨爱玲张本营(51)Int.Cl.F04D29/22(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种离心式恒扬程泵叶轮水力设计方法(57)摘要本发明涉及一种离心式恒扬程泵叶轮水力设计方法，提供泵及叶轮的主要几何参数，包括恒扬程泵的实际扬程Ht、叶轮进口当量直径D0、叶轮出口宽度b2恒叶轮出口直径D2、无修正叶轮出口宽度b2，以及叶片的形状和叶片数等。采用本发明设计的离心泵的叶轮使离心泵在流量变化区域内，扬程相对保持恒定。还在一定的程度上缓解离心泵扬程曲线出现驼峰现象，延长泵的使用寿命和维修周期，而且有助于计算机编程，能很大程度上取代轴流泵原来相似设计法和速度系数法。CN107202032ACN107202032A权利要求书1/1页1.一种离心式恒扬程泵叶轮水力设计方法，提供泵及叶轮的主要几何参数，包括恒扬程泵的实际扬程Ht、叶轮进口当量直径D0、叶轮出口宽度b2恒、叶轮出口直径D2，其特征在于：叶轮几何参数与泵设计工况点性能参数之间适合以下关系：式中：Q—设计工况流量，米3/小时；D2—叶轮出口直径，米；n—设计工况转速，转/分。2.叶轮进口当量直径D0、叶轮出口宽度b2恒设计公式：式中：b2—无修正叶轮出口宽度，米；Dj—叶轮进口直径，其中dh为轮毂直径。3.根据权利(1)要求，叶轮出口直径D2设计公式：式中：H—设计工况扬程，米。4.根据权利(1)要求，叶轮为叶片数取8～12，叶片出口角为90°，采用圆柱型叶片形式，保证在流量变化时，扬程保持不变。5.根据权利(2)要求，无修正叶轮出口宽度b2的设计公式：式中：mb—无修正叶轮出口宽度系数；ns—比转速。2CN107202032A说明书1/3页一种离心式恒扬程泵叶轮水力设计方法技术领域[0001]本发明涉及一种离心泵的主要零件的设计方法,特别涉及一种离心式恒扬程泵叶轮水力设计方法。背景技术[0002]对于特殊用途的泵要求泵的扬程在一定的流量的范围内保持平稳，没有较大的波动，因此对离心泵进行优化设计，使其扬程在一定流量范围内保持恒定。[0003]现有技术的恒扬程泵叶轮的水力设计方法没有给出系统的设计方法，而且容易造成性能曲线出现驼峰。而且叶轮水力设计大部分还是需要依赖于经验公式，理论性不强，在实际设计中仍要依赖设计人员的经验。很难做到计算机编程应用和计算机辅助设计。[0004]申请号为201210531650.X号的中国发明专利中公开了一种离心泵恒扬程多工况水力设计方法，该发明给出了叶轮主要几何参数进口直径、叶轮叶片数的设计公式，同时提供了一种离心泵设计优化方法，对其叶轮出口直径、叶轮出口宽度、叶轮出口安放角与流量之间的相互影响关系进行优化计算，并配合喉部面积与第八断面面积的选取，从而在保障离心泵流量扬程曲线的平坦前提下，使离心泵的效率提高，节约了经济成本。但是上述专利中给出的参数有的还是需要经验，并没有完全的理论性。[0005]针对上述存在的缺陷，本发明人发明了一种离心式恒扬程泵叶轮水力设计方法，不仅给出了离心式恒扬程泵叶轮几个主要参数系统的、精确的设计方法，还在一定的程度上缓解离心泵扬程曲线出现驼峰现象，延长泵的使用寿命和维修周期，最重要的是有助于计算机编程应用和计算机辅助设计。发明内容[0006]为了解决上述问题，本发明提供了一种离心式恒扬程泵叶轮水力设计方法。通过改善叶轮的几个重要参数的设计方法，改善流动情况，达到扬程恒定的目的。[0007]实现上述目的所采用的技术方案是：[0008](1)无修正叶轮出口宽度b2[0009][0010]式中：[0011]mb—无修正叶轮出口宽度系数；[0012]Q—设计工况流量，米3/小时；[0013]n—设计工况转速，转/分；[0014](2)无修正叶轮出口宽度系数mb3CN107202032A说明书2/3页[0015][0016]式中：[0017]ns—比转速；[0018](3)叶轮出口宽度b2恒-0.1076[0019]b2恒＝(-0.5317Q+1.499)×b2(3)式中：[0020]Q—设计工况流量，米3/小时；[0021]b2—无修正叶轮出口宽度；[0022](4)叶轮进口当量直径D0[0023][0024]式中：[0025]Q—设计工况流量，米3/小时；[0026]n—设计工况转速，转/分；[0027](5)叶轮出口直径D2[0028][0029]式中：[0030]H—设计工