一种单吸离心式叶轮设计方法.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CN107202034A(43)申请公布日2017.09.26(21)申请号201610150326.1(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王学吉(51)Int.Cl.F04D29/22(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图1页(54)发明名称一种单吸离心式叶轮设计方法(57)摘要本发明涉及一种单吸离心式叶轮设计方法，特别涉及一种单吸双叶轮离心式叶轮水力设计方法。本发明通过公式确定了单吸离心式叶轮中开式叶轮进口直径Dj1、半开式叶轮进口直径Dj2、叶轮出口直径D2、开式叶轮叶片出口宽度b1、半开式叶轮叶片出口宽度b2、叶片出口排挤系数ψ2等叶轮的重要设计参数。经生产实践检验，本发明极大地提高了单吸双叶轮离心泵的设计效率和设计水准，降低了设计成本和风险，根据本发明设计生产的单吸双叶轮离心泵具有良好的使用性能和较高的经济效益。CN107202034ACN107202034A权利要求书1/2页1.一种单吸离心式叶轮设计方法，其特征在于，所述的单吸离心式叶轮有两个叶轮组成，两个叶轮之间通过盖板连接，其中一个叶轮为开式叶轮，另一个叶轮为半开式叶轮。2.根据权利(1)所述的单吸离心式叶轮，开式叶轮进口直径Dj1、半开式叶轮进口直径Dj2、叶轮出口直径D2、开式叶轮叶片出口宽度b1、半开式叶轮叶片出口宽度b2由以下公式获得：式中：Dj1—开式叶轮进口直径，米；Dj2—半开式叶轮进口直径，米；D2—叶轮出口直径，米；b1—开式叶轮叶片出口宽度，米；b2—半开式叶轮叶片出口宽度，米；Mn—轴扭矩，牛顿·米；Q—设计工况的流量，米3/秒；[τ]—材料的许用切应力，帕；n—转速，转/分；K1—开式叶轮速度系数；K2—半开式叶轮速度系数；KD2—叶轮出口直径系数；Kb1—开式叶轮叶片出口宽度系数；Kb2—半开式叶轮叶片出口宽度系数；ηv—容积效率；ηh—水力效率；H—设计工况的扬程，米；g—重力加速度，米/秒2。3.根据权利(1)的要求，开式叶轮速度系数K1，设计公式如下：(1)主要考虑效率K1＝0.001652ns+3.511(2)兼顾效率和汽蚀(3)主要考虑汽蚀K1＝23.41sin(0.0001323ns+0.191)2CN107202034A权利要求书2/2页式中：ns—比转数，4.根据权利(1)的要求，半开式叶轮速度系数K2，设计公式如下：(1)主要考虑效率K2＝0.002383ns+5.064(2)兼顾效率和汽蚀(3)主要考虑汽蚀K2＝33.76sin(0.0001323ns+0.191)。5.根据权利(1)的要求，叶轮出口直径系数KD2，设计公式如下：。6.根据权利(1)的要求，开式叶轮叶片出口宽度系数Kb1、半开式叶轮叶片出口宽度系数Kb2，设计公式如下：式中：ψ2—叶片出口排挤系数；β2—叶片出口安放角，度。7.根据权利(6)的要求，叶片出口排挤系数ψ2，设计公式如下：式中：λ2—叶轮出口轴面截线与流线的夹角，度；δ2—叶片住口真实厚度，米；z—叶片数，个。3CN107202034A说明书1/5页一种单吸离心式叶轮设计方法技术领域[0001]本发明涉及一种单吸离心式叶轮设计方法，特别涉及一种离心式单吸双叶轮水力设计方法。背景技术[0002]泵是一种应用非常广泛的通用机械，种类甚多，在国民经济的各个部门中应用极广，与人们的生活有着密不可分的关系，可以说凡是有液体流动之处，凡乎都有泵在工作。离心泵是各种泵中应用最为广泛的一种，广泛应用于农田灌溉、石油化工、城市给水、航空航天、船舶工业等社会生活和国民经济的各个部门中。随着离心泵技术的不断发展和完善，其应用范围将更加广泛、作用更大。[0003]单吸离心式泵，因其具有扬程高、流量大的特点，被广泛应用于实际生产和工程中。叶轮作为水泵的核心部件，对泵的许多性能参数起决定作用。现有的单吸双叶轮离心泵存在振动较大，导流性能差，流动性不好的现象，不能达到很好输送介质的目的。针对上述存在的不足，本发明人发明了“一种单吸离心式叶轮设计方法”，不仅给出了单吸双叶轮离心泵叶轮参数系统的、精确的设计方法，而且解决了单吸双叶轮离心泵振动大、流动性差的问题，增强了单吸双叶轮泵的可靠性，提高了单吸双叶轮离心泵的水力效率，延长了泵的使用寿命。发明内容[0004]本发明提供了一种单吸离心式叶轮设计方法。通过改善叶轮的几个重要参数的设计方法，提高了单吸双叶轮离心泵的效率和可靠性。使设计的单吸双叶轮离心泵的叶轮振动变小，导流性能较好，输送介质的能力较好。实现上述目的所采用的技术方案是：[0005]1.比转数ns，其计算公式如下