一种分层式高效离心泵叶片水力设计方法
【专利摘要】本发明一种分层式高效离心泵叶片水力设计方法，将传统离心泵一个叶片分割成两层以上，并对靠近叶片出口层小叶片进行加密，保证第N层叶片数大于等于第N-1层叶片数，进而可以有效减小、消除叶片出口处流体流动滑移、回流等现象，进一步提高离心泵叶片水力效率。通过对第一层叶片数Z1、第N层叶片数ZN、第N层叶片进口安放角第N-1层叶片出口安放角与第N层叶片进口安放角关系的确定，完成多层叶片的水力设计。其优点是：能够有效减小并消除离心泵叶片出口处流体流动滑移、回流等现象，进而达到提高离心泵效率的目的。
【专利说明】一种分层式高效离心泵叶片水力设计方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及离心泵水力设计领域，特别涉及一种分层式高效离心泵叶片水力设计方法。
【背景技术】
[0002]离心泵是一种为流体提供能量的通用型机械产品，涉及领域十分广泛。叶片是离心泵的“心脏”，直接影响离心泵的性能，目前，已建立了一批优秀的叶片水力模型，取得了一定的研究成果，传统离心泵设计方法主要有速度系数法、相似模型换算法、加大流量法等，这些设计方法均是针对一个完整叶片进行设计的，由于叶片进口边的圆周长度要远远小于叶片出口边圆周长度，并受到进口叶片排挤系数的影响，叶片数不宜取过多，一般2-7片左右，这样就会使叶片出口处会出现流体流动滑移、流体脱落、回流等现象，进而影响离心泵叶片效率。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是为解决现有离心泵叶片出口处流体流动滑移、回流等现象以及提高离心泵效率等方面的问题，设计一种分层式高效离心泵叶片水力设计方法，将传统离心泵一个叶片分割成Ν (N大于等于2)层，进行分层设计，并对靠近叶片出口层小叶片进行加密，保证第N层叶片数大于等于第一层叶片数，进而可以有效减小、消除叶片出口处流体流动滑移、回流等现象，进一步提闻尚心栗叶片水力效率。
[0004]本发明利用以下几个关键性参数，主要包括:第一层叶片进口直径A1，第一层叶片出口直径D1第一层叶片进出口安放角汉和A1第N层叶片进口直径IV第N层叶片出
口直径Df、第N层叶片进出口安放角、叶片出口宽度b2等。
[0005]进一步地，首先根据离心泵设计流量Q，扬程H，转速等性能参数来确定离心泵的外形轮廓几何尺寸，即第一层叶片进口直径D丨和第N层叶片出口直径IT第一层叶片进
口安放角β1'和第Ν层叶片出口安放角夕、、叶片出口宽度b2。
[0006]1.第一层叶片进口直径A1
[0007]
【权利要求】
1.一种分层式高效离心泵叶片水力设计方法，其特征在于将离心泵叶轮的一个叶片分割成N层，N大于等于2;第一层叶片进口直径A1第一层叶片出口直径第一层叶片进出口安放角欢和虎；第N层叶片进口直径、第N层叶片出口直径Of、第N层叶片进出口安放角次"和A、叶片出口宽度1^2，关系式如下:第一层叶片数4，计算结果取整；式中，K为经验常数；ei为第一层叶片流道轴面投影内中线的展开长度；
2.如权利要求1所述的分层式高效离心泵叶片水力设计方法，其特征在于:叶片为直叶片或者扭曲叶片。
3.如权利要求1所述的分层式高效离心泵叶片水力设计方法，其特征在于:叶轮形式为闭式叶轮或半开叶轮。
4.如权利要求1所述的分层式高效离心泵叶片水力设计方法，其特征在于:所述第N层叶片数Z# = ^2n_x =.或者
5.如权利要求1所述的分层式高效离心泵叶片水力设计方法，其特征在于:第一层进口安放角
6.如权利要求1所述的分层式高效离心泵叶片水力设计方法，其特征在于:第N层出口安放角
7.如权利要求1所述的分层式高效离心泵叶片水力设计方法，其特征在于:所述第N层叶片的出口直径为第N-1层叶片出口直径的0.5~1倍。
8.如权利要求1所述的分层式高效离心泵叶片水力设计方法，其特征在于:当叶轮为一般铸造件时，K取6.5。
9.如权利要求5所述的分层式高效离心泵叶片水力设计方法，其特征在于:直锥形吸水室的液体的圆周分速度v`ul = 0。
【文档编号】F04D29/24GK103671237SQ201310739943
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】燕浩, 苏晓珍 申请人:武汉大学