[发明专利]一种斜流/离心叶轮通用的子午流道设计方法

权利要求书

1.一种斜流/离心叶轮通用的子午流道设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)确定子午流道的轮盖型线：

叶轮轮盖型线包括直线段和圆弧段，其中圆弧段由轮盖侧中间端点(S₁₅)、叶轮出口轮盖侧端点(S₂)以及出口子午倾角Ф₂确定，圆弧段的圆心O_S在由均方根叶高截面的圆心O_M和叶轮出口均方根半径处端点(M₂)相连的直线上，轮盖侧中间端点(S₁₅)的横坐标与圆弧段的圆心O_S的横坐标相同；轮盖侧中间端点(S₁₅)的纵坐标与叶轮进口轮盖侧端点(S₁)的纵坐标相同，均等于叶轮进口轮盖侧端点(S₁)的半径R_1t；直线段由叶轮进口轮盖侧端点(S₁)和轮盖侧中间端点(S₁₅)连线确定；

(2)确定子午流道的轮盘型线：

叶轮轮盘型线为圆弧段，由叶轮进口轮盘侧端点(H₁)、叶轮出口轮盘侧端点(H₂)和第二端点(H₃)确定叶轮轮盘的圆心O_H和圆弧半径R_H，其中叶轮进口轮盘侧端点(H₁)的纵坐标为叶轮进口轮盘侧端点(H₁)的半径R_1h，叶轮进口轮盘侧端点(H₁)的横坐标与叶轮进口轮盖侧端点(S₁)的横坐标相同；

(3)将步骤(1)获得的轮盖型线和步骤(2)获得的轮盘型线沿旋转轴转动360°，得到轮盖面和轮盘面。

2.根据权利要求1所述的一种斜流/离心叶轮通用的子午流道设计方法，其特征在于，步骤(1)中，叶轮出口均方根半径处端点(M₂)的半径为R_2rms；叶轮出口均方根半径处端点(M₂)在叶轮出口轮盖侧端点(S₂)和叶轮出口轮盘侧端点(H₂)构成的线段上，线段长度为叶轮出口宽度b₂，线段斜率满足：线段的轴向长度分量ΔZ＝b₂sinФ₂、径向长度分量ΔR＝b₂cosФ₂；

以叶轮进口均方根半径处端点(M₁)和叶轮出口均方根半径处端点(M₂)作为圆弧的两个端点，以出口子午倾角Ф₂为圆弧角度，确定均方根叶高截面圆弧的圆心O_M和圆弧半径R_M；叶轮进口轮盖侧端点(S₁)的横坐标、叶轮进口均方根半径处端点(M₁)的横坐标均与均方根叶高截面的圆心O_M的横坐标相同；叶轮进口均方根半径处端点(M₁)的半径为R_1rms。

3.根据权利要求2所述的一种斜流/离心叶轮通用的子午流道设计方法，其特征在于，步骤(2)中，第二端点(H₃)的纵坐标与均方根叶高截面的圆心O_M的纵坐标相同，第二端点(H₃)的半径R₃等于第二端点(H₃)的纵坐标，第二端点(H₃)到均方根叶高截面的圆心O_M的轴向距离等于R_M+0.5b₂R_2rms/R₃。

4.根据权利要求3所述的一种斜流/离心叶轮通用的子午流道设计方法，其特征在于，当出口子午倾角Ф₂等于90°时，叶轮为离心叶轮；当0°Ф₂90°时，叶轮为斜流叶轮。