一种低汽蚀无过载离心泵的叶轮水力设计方法

摘要

本发明提供了一种低汽蚀无过载离心泵的叶轮水力设计方法，利用关系式来确定叶轮的主要几何参数，主要包括：叶轮出口角β₂，叶轮出口宽度b₂，叶轮出口直径D₂，叶轮进口角β₁，叶轮进口直径D₁，叶片数Z，叶片进口冲角Δβ，叶片包角θ等。用本发明设计的叶轮不仅改善了叶轮内的流动情况，同时提高了离心泵的汽蚀性能和运行可靠性，保证了离心泵在无过载特性下具有较好的汽蚀性能。

主权项

一种低汽蚀无过载离心泵的叶轮水力设计方法，所述叶轮采用闭式叶轮结构，包括前盖板(1)、叶片(2)、后盖板(3)，所述叶片(2)位于前盖板(1)、后盖板(3)之间，在叶轮进口处所述后盖板(3)长于前盖板(1)，其特征在于，所述叶轮的叶轮进口直径D₁、叶轮出口直径D₂、叶轮出口宽度b₂、叶片数Z，利用以下几个关系式来确定，$D_1=k_1\sqrt[3]{Q/n}$$D_2=\frac{{60k}_{u2}\sqrt{2\mathrm{gH}}}{\mathrm{\pi n}}$$b_2=k_{b2}\sqrt{\frac{k_{m2}\mathrm{ϵQ}}{{\mathrm{\pi v}}_{m2}}}$$Z=K\frac{D_2+D_1}{D_2-D_1}\sin \frac{{\beta }_1+{\beta }_2}{2}$式中：D₁—叶轮进口直径，米；Q—设计工况的流量，立方米/秒；n—叶轮转速，转/分；k₁—叶轮进口修正系数，取4.3～5.2；D₂—叶轮出口直径，米；H—设计工况点扬程，米；g—重力加速度，9.8m/s²；k_u2—出口圆周速度系数，取1.048～1.21；b₂—叶轮出口宽度，米；k_b2—b₂修正系数，取0.83～1.39；v_m2—叶轮出口绝对速度的垂直分量，米/秒；ε—排挤系数，取0.44～0.67；k_m2—出口轴面速度系数，取0.025～0.030。n_s—比转速；k_w—出口圆周速度系数，取1.037～1.049。Z—叶片数；K—叶片修正系数，取5.5；所述叶轮的叶轮进口角β₁为16°～36°、叶轮出口角β₂为10°～19°、叶片进口冲角Δβ为3°～7°、叶片包角θ为156°～205°。