[发明专利]一种双吸多流道离心式叶轮水力设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种双吸多流道叶轮水力设计方法，特别涉及一种双吸多流道离心式叶轮水力设计方法。

背景技术

泵是一种应用非常广泛的通用机械，种类甚多，在国民经济的各个部门中应用极广，与人们的生活有着密不可分的关系，可以说凡是有液体流动之处，凡乎都有泵在工作。离心泵是各种泵中应用最为广泛的一种，广泛应用于农田灌溉、石油化工、城市给水、航空航天、船舶工业等社会生活和国民经济的各个部门中。随着离心泵技术的不断发展和完善，其应用范围将更加广泛、作用更大。

双吸多流道离心泵，因其具有扬程高、流量大的特点，被广泛应用于实际生产和工程中。叶轮作为水泵的核心部件，对泵的效率和抗汽蚀性能起决定性作用。因此提供一种科学合理的叶轮水力设计方法对于泵具有重要的意义。现有的双吸多流道离心泵存在振动较大，导流性能差的现象，不能达到很好输送介质的目的。针对上述存在的不足，本发明人发明了“一种双吸多流道离心式叶轮水力设计方法”，给出了双吸多流道离心式泵叶轮参数精确的设计方法，解决了双吸多流道泵流动性差的问题，增强了双吸多流道泵的可靠性，提高了双吸多流道泵的水力效率，延长了泵的使用寿命。

发明内容

本发明提供了一种双吸多流道离心式叶轮水力设计方法。通过改善叶轮的几个重要参数的设计方法，提高了双吸多流道叶轮泵的效率和可靠性。使设计的离心泵的叶轮振动变小，导流性能较好，输送介质的能力较好。实现上述目的所采用的技术方案是：

1.所述的双吸多流道离心式叶轮有三个叶轮组成，第一个叶轮和第二个叶轮通过盖板连接，第二个叶轮和第三个叶轮之间通过盖板连接，其中第一个叶轮为开式叶轮，第二个叶轮为闭式叶轮，第三个叶轮为开式叶轮，第一个叶轮和第三个叶轮关于垂直于轴线的叶轮中心面对称分布，第一个叶轮和第三个叶轮的几何参数相同；

2.比转数n_s，其计算公式如下：

式中：

n_s—比转数；

H—设计工况的扬程，米；

Q—设计工况的流量，米³/秒；

n—转速，转/分；

3.开式叶轮进口直径D_j1，其计算公式如下：

式中：

D_j1—开式叶轮进口直径，米；

Mn—轴扭矩，牛顿·米；

Q—设计工况的流量，米³/秒；

[τ]—材料的许用切应力，帕；

n—转速，转/分；

K₁—开式叶轮速度系数；

4.开式叶轮速度系数K₁，其计算公式如下：

(1)主要考虑效率

K₁＝7.376sin(0.003051n_s+0.6655)+3.399sin(0.004543n_s+3.462)

(2)兼顾效率和汽蚀

K₁＝0.00165n_s+3.98

(3)主要考虑汽蚀

式中：

K₁—开式叶轮速度系数；

n_s—比转数；

5.闭式叶轮进口直径D_j2，其计算公式如下：

式中：

D_j2—闭式叶轮进口直径，米；

Mn—轴扭矩，牛顿·米；

Q—设计工况的流量，米³/秒；

[τ]—材料的许用切应力，帕；

n—转速，转/分；

K₂—闭式叶轮速度系数；

6.闭式叶轮速度系数K₂，其计算公式如下：

(1)主要考虑效率

K₂＝10.64sin(0.003051n_s+0.6655)+4.902sin(0.004543n_s+3.462)

(2)兼顾效率和汽蚀

K₂＝0.00238n_s+5.737

(3)主要考虑汽蚀

式中：

K₂—闭式叶轮速度系数；