[发明专利]一种高扬程轴流泵叶轮水力设计方法

摘要

本发明涉及一种高扬程轴流泵叶轮水力设计方法，提供叶轮的主要几何参数，包括轴流泵叶片最大厚度δ_max、型线半径R、叶轮叶片数z、叶轮轮毂侧叶栅稠密度S_h、叶轮轮缘侧叶栅稠密度S₀、叶片进口安放角β₁、叶片出口安放角β₂、叶片进口轴面速度v_m1、叶片出口轴面速度v_m2、叶片出口处圆周分速度v_u2、叶轮直径D、叶轮轮毂比R_d、叶轮扬程系数Ψ、叶轮进口处轮毂直径d₂、叶轮轮毂扩散角α、叶轮圆螺母高度h_b、叶片出口安放角系数K_β2、叶片进口安放角系数K_β1、叶片不同截面的翼型的选择等。采用本发明设计的轴流泵的叶轮不仅提高了叶轮的扬程，同时还提高了轴流泵的抗空化性能。而且有助于计算机编程，能很大程度上取代轴流泵原来相似设计法和速度系数法。

主权项

一种高扬程轴流泵叶轮水力设计方法，提供叶轮的主要几何参数，包括轴流泵叶片最大厚度δ_max、型线半径R、叶轮叶片数z、叶轮轮毂侧叶栅稠密度S_h、叶轮轮缘侧叶栅稠密度S₀、叶片进口安放角β₁、叶片出口安放角β₂、叶片进口轴面速度v_m1、叶片出口轴面速度v_m2、叶片出口处圆周分速度v_u2、叶轮直径D、叶轮轮毂比R_d、叶轮扬程系数ψ、叶轮进口处轮毂直径d₂、叶轮轮毂扩散角α、叶轮圆螺母高度h_b、叶片出口安放角系数K_β2、叶片进口安放角系数K_β1、叶片不同截面的翼型的选择，其特征在于：叶轮几何参数与泵设计工况点性能参数之间适合以下关系：$R=\{0.52e^{\[-{\left(\frac{D-0.078}{5.41}\right)}^2\]}+0.024e^{\[-{\left(\frac{D-1.67}{0.485}\right)}^2\]}\}\·\frac{l}{sin\left(\frac{{\mathrm{\β}}_2-{\mathrm{\β}}_1}{2}\right)}---\left(1\right)$${\mathrm{\δ}}_{max}=\[0.0133+0.0017cos\left(0.019H\right)-0.00043sin\left(0.019H\right)\]\·D\sqrt{H}---\left(2\right)$z＝111‑0.06514n_s‑190.1S₀+1.18×10^‑5n_s²+0.05042n_s·S₀+89.05S₀²   (3)式中：R‑型线半径，米；D‑叶轮直径，米；β₂‑叶片出口安放角，度；β₁‑叶片进口安放角，度；H‑设计工况扬程，米；δ_max‑叶片最大厚度，米；n_s‑比转数；z‑叶轮叶片数；S₀‑叶轮轮缘侧叶栅稠密度。