一种离心泵叶轮设计的改进方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102146932A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102146932A(43)申请公布日2011.08.10(21)申请号201010107689.X(22)申请日2010.02.09(71)申请人上海东方泵业(集团)有限公司地址201906上海市宝山区富联路1588号(72)发明人吴永旭钟晓亮(74)专利代理机构上海天翔知识产权代理有限公司31224代理人岳强(51)Int.Cl.F04D29/22(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图4页(54)发明名称一种离心泵叶轮设计的改进方法(57)摘要本发明公开了一种离心泵叶轮设计的改进方法，该方法以一元流动理论为基础，将传统的相似换算法与速度系法有机的结合在一起，从而更好的提高设计好的离心泵的工作效率。且由于本发明是在传统设计方法的基础上进行简单的改进，为此离心泵只需根据本发明进行简单的设计，便可以达到节能减耗的目的，同时，在设计时，离心泵叶轮水力的轴面投影图绘制可以根据结构要求作适当的调整，因此在设计上则突破了相似设计法的局限性。CN1024693ACCNN110214693202146934A权利要求书1/1页1.一种离心泵叶轮设计的改进方法，其特征在于，所述离心泵叶轮设计的改进方法是通过以下方法来实现的：(1)整理总结若干效率超过国家标准的单级单吸离心泵的叶轮水力设计，并将它们对应的叶片型线绘制在一幅方格网图中，制成一幅方格网叶片型线分布参考图；(2)对绘制的方格网叶片型线分布参考图进行分析，选择一组相应比转速ns最高效的水力模型的叶片型线，从而通过参考该相应比转速ns最高效的水力模型的叶片型线，得到所要设计的叶轮叶片出口角β2及叶片数Z；(3)根据所提供的叶轮参数，使用速度系数法进行计算，来确定叶轮必要的水利设计参数；(4)根据得到的叶轮必要的水利设计参数，画出叶轮轴面投影图，并在叶轮轴面投影图中依次画出分轴面流线及沿轴面流线分点；(5)在参考方格网叶片型线分布参考图中所绘制的相应比转速ns最高效的水力模型的叶片型线的基础上，按照传统方法在叶轮轴面投影图中计算得到分轴面流线，然后根据得到的分轴面流线在方格网中绘制出一幅方格网叶片型线图；(6)根据绘制的方格网叶片型线图，在绘制的叶轮轴面投影图中作轴面截线，并在叶轮轴面投影图中按轴面截线为叶片进行适当的加厚；(7)根据轴面截线已加厚的叶轮轴面投影图制作出离心泵叶轮木模图，并进行叶片绘线质量的检查。2.根据权利要求1所述的一种离心泵叶轮设计的改进方法，其特征在于，所述速度系数法是指一种根据泵体叶轮的性能参数，并使用现有的泵体运算公式的基础上，计算得出泵体的比转速ns、进出口直径、汽蚀、计算叶轮直径D、叶片出口宽度b2这一系列必要的水利设计参数的计算方法。2CCNN110214693202146934A说明书1/6页一种离心泵叶轮设计的改进方法技术领域[0001]本发明涉及离心泵领域，特别涉及的是一种可以有效的提高离心泵工作效率的离心泵叶轮设计的改进方法。背景技术[0002]能源对于任何国家来说，都是发展国民经济、改善人类生活水平的重要物质基础。随着我国经济的高速发展和全球能源的日益减少，节约能源已成为人们关注的焦点。泵类产品属于流体机械的一种，国内的需求量非常大，每年发电量的20％——25％都消耗在泵类产品上。而离心泵作为一种根据离心原理来进行工作的水泵，在工作时通过高速旋转的叶轮叶片带动水转动，将水甩出，从而达到输送的目的，在使用时，其需求量占泵类产品50％左右，成为我国经济建设中必不可少的机械设备之一，因此针对离心泵开展的节能工作是非常重要和刻不容缓的。[0003]传统的离心泵其基本构造主要由六部分组成的，分别包括：叶轮，泵体，泵轴，轴承，密封环，填料函。其中，叶轮作为离心泵的核心部分，在离心泵的工作时，它通过极高的转速来输出较大的功率，且在叶轮工作时，安装在叶轮上的叶片又起到主要作用。为此，叶轮在装配前要通过静平衡实验，而叶轮上的内外表面则要求光滑，以减少水流的摩擦损失。[0004]而现在国内离心泵的生产企业，在离心泵叶轮的设计时，往往使用较为传统的生产技术，即以一元流动理论为基础，分别采用相似换算法或者速度系法进行设计。其中，一元流动理论主要将流道内流体的复杂的流速分布和状态参数分布，取其平均值来建立数学模型，以简化计算及利于设计。虽然这种理论描述不可压缩流体(如水)还有比较好的准确度，但由于在设计时相似换算法与速度系法不能很好的有机结合起来，以至于往往不能设计出性能较为优异的高效离心泵。发明内容[0005]本发明所要解决的技术问题在于提供一种离心泵叶轮设计的改进方法，以解决现有离心泵叶轮在设计时不能很好的将相似换算法与速度系法有机结合在一起的问题。[00