一种多相混输轴流泵叶轮的多工况设计方法

摘要

本发明涉及一种多相混输轴流泵叶轮的多工况设计方法。将所述轴流叶轮的几何参数与所述轴流泵的多个工况的性能要求联系到一起，通过对叶片几何参数的调节而设计出一种能在多个工况下正常工作的轴流泵，本设计方法可以满足轴流泵的工作性能曲线与实际要求的性能曲线一致，尤其适用于泵在多个工况下正常运行的情况；同时通过控制泵的转速、比转速等参数，使泵在多相流工况下的多个工况时也能保持较高的效率。

主权项

一种多相混输轴流泵叶轮的多工况设计方法，其特征在于，设多个工况点的数量为m个，i为其中任意一个工况，所述叶轮的几何参数：叶轮轮毂直径D_h、叶轮型线高度h₂、叶轮叶片出口安放角β₂、，与第i个工况点的性能参数：流量Q_i、扬程H_i满足以下关系式：${H_i}^{\prime }=H_{\mathrm{BEP}}[{0.18n}_{\mathrm{sBEP}}^{0.37}-({0.052n}_{\mathrm{sBEP}}+3.127)\left(\frac{Q_i}{Q_{\mathrm{BEP}}}\right)-\left(1.59n_{\mathrm{sBEP}}^{-0.21}\right){\left(\frac{Q_i}{Q_{\mathrm{BEP}}}\right)}^{1.87}]$ΔH＝max(ΔH₁,ΔH₂,…,ΔH_i,…,ΔH_m)ΔH_i＝H‑H_i'$D_h=3.65n^{-0.753}{Q}_{\mathrm{BEP}}^{1.852}{H}_{\mathrm{BEP}}^{1.359}{b}_2^{-1.05{\left({\tan \beta }_2\right)}^{0.205}{(H_{\mathrm{BEP}}+\mathrm{\Delta H})}^{0.456}}$$h_2=0.172n^{0.67}{Q}_{\mathrm{BEP}}^{0.54}{H}_{\mathrm{BEP}}^{-0.43}{\left(\frac{D_2}{D_{2\mathrm{BEP}}}\right)}^{-5.87}$式中：Q_BEP——最优效率工况点流量，立方米/秒；H_BEP——最优效率工况点扬程，米；n_sBEP——比转数；D_2BEP——按速度系数法设计的最优效率工况点叶轮外径，米；Q_i——第i工况点的流量，立方米/秒；H_i'——传统速度系数设计法的第i工况点的扬程，米；n——叶轮转速，转/分；ΔH_i——各工况点对应的最优工况点的扬程差值；H——扬程；ΔH_i——第i工况点的要求扬程与传统速度系数设计扬程的差值，米；D_h——叶轮轮毂直径，米；h₂——叶轮型线高度，米；β₂——叶轮叶片出口安放角，度。