[发明专利]一种斜式轴伸泵进水流道参数化三维建模方法

说明书

一种斜式轴伸泵进水流道参数化三维建模方法，属于水利机械工程技术领域，通过确定建模需要的参数变量、建立模型、运用表达式改变各个参数得到斜式轴伸泵进水流道三维模型图。用先进的设计理论与方法，以提高低扬程泵站的流道效率和泵装置水力性能，利用此参数化三维建模方法对斜式轴伸泵装置进行建模拟选方案，方法科学合理，通过最关键的流道参数，使流道优化过程程式化，极大提高了设计效率和设计质量。

技术领域

本发明属于水利机械工程技术领域，涉及一种泵站流道三维建模方法，具体的说是涉及一种斜式轴伸泵进水流道参数化三维建模方法。

背景技术

一般扬程较低，设计扬程在2～4m之间，斜式轴流机组是一种比较好的选择。然而斜式流道为了给电机及其散热风道留下必要的空间而受到一定的制约，降低了这种泵型的装置效率。研究流道优化一般是通过数值模拟和试验验证的方法流道水力特性进行优化研究，以改善进出水流态和减小流道水力损失。为了降低成本和节能减排，要求泵站必须具有较高的泵装置效率。用先进的设计理论与方法，以提高低扬程泵站的流道效率和泵装置水力性能。利用此参数化三维建模方法对斜式轴伸泵装置进行建模拟选方案，选取特征参数作为正交试验的因素，主要参数有水泵叶轮直径、斜式水泵安装角度、流道宽度与叶轮直径比值、进水流道喉部高度与D比值、进水流道转弯半径与D比值、上边线变化，下边线变化，断面面积变化等，可找出设计最关键的流道参数，建立流道尺寸之间的关联关系，输入要改变参数，即可形成对应的三维模型，使流道优化过程程式化，从而提高设计效率和设计质量。

发明内容

本发明是针对低扬程泵站的流道效率和泵装置水力性能低等不足，提出一种一种斜式轴伸泵进水流道参数化三维建模方法，通过对流道优化水力设计，通过各参数对进水流道三维体型的影响，对斜式轴伸泵装置进行建模拟选方案，通过流道参数，使流道优化过程程式化，可提高设计效率和设计质量。

本发明的技术方案：一种斜式轴伸泵进水流道参数化三维建模方法，其特征在于：所述三维建模方法如下：

(1)确定建模需要的参数变量；

斜式轴伸泵进水流道形体较为复杂，一般由进口直线段，中部弯曲段和出口圆锥段组成，基于对进水流道关键参数对性能影响的分析研究，通过在关键参数的推荐范围内拟定具体数值，以设计出性能较好的进水流道，进水流道的主要参数有：

(1-1)立面方向上的参数变量

(1-1-1)水泵叶轮直径D；

(1-1-2)斜式水泵安装角度ANGLE；

(1-1-3)进水流道进口到叶轮中心的距离与D的比值—LjtoD；

(1-1-4)进水流道喉部高度与D比值—HKTOD；

(1-1-5)进水流道转弯半径与D比值—RJK；

(1-1-6)上边线渐开线变化，下边线渐开线变化；

(1-2)平面方向上的参数变化 (1-2-1)流道宽度与叶轮直径比值—BTOD；

(1-2-2)平面轮廓线按断面面积变化规律来确定；

(1-3)截面上的参数变化；

(1-3-1)流道进口高度按中心线线性变化；

(1-3-2)过渡圆半径变化规律按中心线线性变化；

步骤(1-1-3)中所述的进水流道进口到叶轮中心的距离与D的比值范围为3.5～4.0。

步骤(1-1-4)中所述进水流道喉部高度与D比值范围为0.85～1.10。

步骤(1-1-5)中所述进水流道转弯半径与D比值范围为 0.7～1.4。