一种潜水轴流泵导叶设计方法及潜水轴流泵导叶.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(10)申请公布号CNCN103644140103644140A(43)申请公布日2014.03.19(21)申请号201310653286.9(22)申请日2013.12.05(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)发明人朱荣生王秀礼付强(51)Int.Cl.F04D29/18(2006.01)权权利要求书2页利要求书2页说明书4页说明书4页附图2页附图2页(54)发明名称一种潜水轴流泵导叶设计方法及潜水轴流泵导叶(57)摘要本发明提供了一种潜水轴流泵导叶设计方法及潜水轴流泵导叶，所述计方法以潜水轴流泵叶轮轮毂直径和叶轮外径为基础，来确定潜水轴流泵导叶的进口导叶轮毂直径Dh,进口导叶外径D2，导叶进口倾斜角ε1，导叶内侧扩散角α，导叶外侧扩散角β，导叶内流线长度lα和导叶外流线长度lβ。本发明所述设计方法能够快速设计，节省人力，设计的潜水轴流泵导叶的性能曲线与要求的性能曲线重合的效果。所述潜水轴流泵导叶与传统设计方法相比，提高了扬程和效率，拓宽了高效区的范围，并且提高了潜水轴流泵的运行可靠性。CN103644140ACN10364ACN103644140A权利要求书1/2页1.潜水轴流泵导叶设计方法，其特征在于，以潜水轴流泵叶轮轮毂直径和叶轮外径为基础，来确定潜水轴流泵导叶的进口导叶轮毂直径Dh,进口导叶外径D2，导叶进口倾斜角ε1，导叶内侧扩散角α，导叶外侧扩散角β，导叶内流线长度lα和导叶外流线长度lβ：Dh=k1dh（1）D2=k2D1（2）0.190.32-0.29ε1=arcsin(0.09nQH)（3）α=arccos(0.56n0.21Q0.33H-0.32)（4）β=k3α（5）式中：Dh——进口导叶轮毂直径，米；k1——导叶轮毂系数，取值范围为1.0～1.1；dh——叶轮轮毂直径，米；D2——进口导叶外径，米；k2——导叶外径系数，取值范围为1.0～1.2；D1——叶轮外径，米；ε1——导叶进口倾斜角，度；n——额定转速，转/分；Q——设计工况点的流量，立方米/秒；H——设计工况点的扬程，米；α——导叶内侧扩散角，度；β——导叶外侧扩散角，度；k3——扩散角系数，取值范围为0.6～1.0；lα——导叶内流线长度，米；Z——导叶叶片数，取值范围为6～8；lβ——导叶外流线长度，米。2.根据权利要求1所述的潜水轴流泵导叶设计方法，其特征在于，比转速500～750，导叶轮毂系数k1取1.07～1.1，导叶外径系数k2取1.13～1.2，扩散角系数k3取0.85～1.0，导叶叶片数Z=8。3.根据权利要求1所述的潜水轴流泵导叶设计方法，其特征在于，比转速750～1000，导叶轮毂系数k1取1.03～1.07，导叶外径系数k2取1.07～1.13，扩散角系数k3取0.72～0.85，导叶叶片数Z=7。4.根据权利要求1所述的潜水轴流泵导叶设计方法，其特征在于，比转速1000～1600，导叶轮毂系数k1取1.0～1.03，导叶外径系数k2取1.0～1.07，扩散角系数k3取0.6～0.72，导叶叶片数Z=6。5.根据权利要求1所述的设计方法设计的潜水轴流泵导叶，其特征在于，所述潜水轴2CN103644140A权利要求书2/2页流泵导叶的进口导叶轮毂直径Dh,进口导叶外径D2，导叶进口倾斜角ε1，导叶内侧扩散角α，导叶外侧扩散角β，导叶内流线长度lα和导叶外流线长度lβ：Dh=k1dh（1）D2=k2D1（2）0.190.32-0.29ε1=arcsin(0.09nQH)（3）α=arccos(0.56n0.21Q0.33H-0.32)（4）β=k3α（5）式中：k1——导叶轮毂系数，取值范围为1.0～1.1；dh——叶轮轮毂直径，米；k2——导叶外径系数，取值范围为1.0～1.2；D1——叶轮外径，米；n——额定转速，转/分；Q——设计工况点的流量，立方米/秒；H——设计工况点的扬程，米；k3——扩散角系数，取值范围为0.6～1.0；Z——导叶叶片数，取值范围为6～8。6.根据权利要求5所述的潜水轴流泵导叶，其特征在于，所述导叶外径D2从进口处开始依据1/2导叶外侧扩散角β/2和导叶外流线长度lβ、按照线性关系均匀变大。7.根据权利要求5所述的潜水轴流泵导叶，其特征在于，依据1/2导叶内侧扩散角α/2、导叶内流线长度lα，叶轮轮毂直径从进口处开始按照线性关系均匀变大。8.根据权利要求5所述的潜水轴流泵导叶，其特征在于，所述潜水轴流泵导叶的剖面翼型为791翼型。9.根据权利要求5所述的潜水轴流泵导叶，其特征在于，所述潜水轴流泵导叶的厚度，由工作面向背面加厚，进出口端圆弧过渡。3CN103644140A说明书1/