一种泵用半螺旋吸水室水力设计方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102966601A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102966601A(43)申请公布日2013.03.13(21)申请号201210531646.3(22)申请日2012.12.11(71)申请人江苏大学地址212013江苏省镇江市学府路301号(72)发明人付强朱荣生袁寿其蒋旭松习毅龙云(51)Int.Cl.F04D29/42(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书77页页附图附图33页(54)发明名称一种泵用半螺旋吸水室水力设计方法(57)摘要本发明提供了一种泵用半螺旋吸水室水力设计方法。利用以下几个关系式来确定吸水室的主要几何参数，主要包括：隔舌角α，隔舌夹角γ，吸入室上侧半径R1，隔舌出入口半径r1，基圆半径R2，吸入室下侧半径R3，隔板长l，隔板夹角θ，隔板厚度δ，进口第一断面半径Ra，进口第二断面半径Rb，进口第二断面长ab，宽bb，进口第三断面半径Rc，进口第三断面长ac，宽bc，八断面进口半径b3，八断面倾斜角ω，各断面半径Ri，各断面水平长li和各断面高hi。用本发明设计的吸水室不仅改善了流动条件，能保证在叶轮进口得到均匀的速度场，同时大大提高了泵的抗汽蚀性能。CN10296ACN102966601A权利要求书1/2页1.一种泵用半螺旋吸水室水力设计方法，提供了泵用半螺旋吸水室主要几何参数，包括隔舌角α，隔舌夹角γ，吸入室上侧半径R1，隔舌出入口半径r1，基圆半径R2，吸入室下侧半径R3，隔板长l，隔板夹角θ，隔板厚度δ，进口第一断面半径Ra，进口第二断面半径Rb，进口第二断面长ab，宽bb，进口第三断面半径Rc，进口第三断面长ac，宽bc，八断面进口半径b3，八断面倾斜角ω，各断面半径Ri，各断面水平长li和各断面高hi。其特征在于，泵用半螺旋吸水室的主要几何参数与泵性能参数之间适合以下关系：式中：α——隔舌角，°；ns——比转数，取值范围为40～500；Q——设计工况的流量，m3/h；n——叶轮转速，r/min；γ1——隔舌上夹角，°；R1——吸入室上侧半径，m；r1——叶轮出口宽度，m；K1——修正系数，K1＝0.85～1.9，ns大取小值，ns小取大值；R2——基圆半径，m；R3——吸入室上侧半径，m；K——面积系数，K＝4～5.5，大流量时取较小值。2.根据权利要求(1)所述，在泵用半螺旋吸水室进口部分一段距离后加隔板，隔板长l，隔板夹角θ和隔板厚度δ的设计公式如下：l＝(0.65～0.85)Ds(7)θ＝arcsin(0.19n0.23Q0.21H-0.32)(8)式中：l——隔板长，m；Ds——吸水室进口直径，m，根据实际设计需要选取；θ——隔板夹角，一般取7°～22°；H——扬程，m；2CN102966601A权利要求书2/2页δ——隔板厚度，mm；x——从隔板进口开始移动一段距离对应的长度，m。3.根据权利要求(1)所述，泵用半螺旋吸水室从进口部分到a-a断面，面积和形状保持不变，为圆形。然后平滑过渡到b-b断面和c-c断面，面积逐渐减小。三个断面各个参数由以下几式确定：Ra＝Ds/2(10)式中：Ra——进口第一断面半径，m；Rb——进口第二断面半径，m；ab——进口第二断面长，m；bb——进口第二断面宽，m；Rc——进口第三断面半径，m；ac——进口第三断面长，m；bc——进口第三断面宽，m。4.根据权利要求(1)所述，泵用半螺旋吸水室出口靠近叶轮端有八个断面，八断面各个参数由以下几式确定：ω＝arccos(0.17n0.19Q0.26H-0.29)-15(18)式中：b3——八断面进口半径，m；ω——八断面倾斜角，一般取55°～75°；Ri——各断面半径，m，i＝1，2，3，4，5，6，7，8，共有八个断面；li——各断面水平长，m，i＝1，2，3，4，5，6，7，8，共有八个断面；hi——各断面高，m，i＝1，2，3，4，5，6，7，8，共有八个断面。3CN102966601A说明书1/7页一种泵用半螺旋吸水室水力设计方法技术领域[0001]本发明涉及一种泵用半螺旋吸水室水力设计方法，可适用于双吸泵、管道泵、多级泵等多种泵的吸水室水力设计，特别适用于对泵的水力性能、汽蚀性能和流态要求较高的场合。背景技术[0002]吸水室是泵进口法兰到叶轮进口的部分，其功能是把液体按要求的条件引入叶轮。吸水室中的流动状态，直接影响叶轮中的流动情况，对泵效率也有一定的影响，尤其对泵的汽蚀性能影响较大。对吸水室的要求是：保证叶轮进口有要求的速度场，如速度分布均匀，大小适当，方向符合要求，水力损失最小。[0003]目前，吸水室的种类主要分为直锥形吸水室，环形吸水室和半螺旋形吸水室等。直锥形吸水室结构简单，性能优良，但由于结构限制，主