本发明涉及到一种离心泵水力设计方法，特别涉及一种低振动离心泵设计方法。
背景技术：
离心泵是各种泵中应用最广泛的一种，广泛用于船舶工业、航空航天、核电等社会生活和国民经济的各个部门中。由于离心泵结构复杂，不同种类和形状的进出口管道及输送的工作介质，离心泵在运行过程中产生振动，恶化工作环境，影响运行寿命，对于要求精度高的行业，振动必须避免或要求强度很低，尤其是近年来离心泵高速化发展趋势使得振动成了非常重要的问题，厄待解决。
离心泵的振动一般可认为是由机械本身和流动诱导引起的，机械本身引起的振动目前已得到很好的解决，而对于流动诱导振动虽然目前有较多的解决方法，但是没有很好的解决，解决方法一般都顾此失彼。
经检索，与本发明相关的的专利申请有：离心式流体机械蜗壳(公开号：CN101092974A)，该发明将蜗壳隔舌延伸，避免蜗壳流动的突然变化，起到减振降噪的效果，但是这种蜗壳本身较复杂，加工困难，另外较长隔舌会导致流动损失，降低运行效率；一种低振动噪声离心泵蜗壳(公开号CN102052349A)发明了一种低振动低噪声离心泵蜗壳，这种蜗壳减振降噪效果显著，结构简单，并且不影响离心泵的运行效率，但是离心泵的振动并不只是蜗壳与叶轮的动静干涉作用造成的，叶轮在运行中由于旋转失速、汽蚀等不稳定现象也可以产生振动，因此，该发明只解决了蜗壳引起的振动并没有解决叶轮在运行过程中的振动。
技术实现要素：
针对上述离心泵在运行过程中产生的振动现象，本发明提供了一种低振动离心泵设计方法。为了防止由流道内的流道因素引起的离心泵振动，在设计时充分考虑到面积线性原理和叶片厚度分布情况：给出最优面积计算公式使叶轮和蜗壳达到最优匹配；给出叶片的厚度分布公式，使叶片在进口处最薄，叶片最厚的地方在叶片中部或在稍后一些的地方，而叶片出口处的厚度介于进口处厚度与最大厚度之间，避免叶轮流道堵塞，使液流向着叶片压力面冲击，而在吸力面发生脱流引起振动。为了防止由汽蚀引起的离心泵振动，优化叶轮进口，给出最佳的进口处截面面积公式，来提高离心泵的抗汽蚀性能，降低汽蚀发生的可能性。为了降低由叶轮和蜗壳的动静干涉作用引起的离心泵振动，通过设计叶片出口安放角、叶片出口宽度、叶片包角、梯形蜗室进口宽度、蜗室隔舌安放角、第8断面面积、隔舌螺旋角，降低蜗壳对叶轮内部流动的干扰，减少诱使产生的漩涡，从而防止了振动的产生。实现上述目的所采用的技术方案是：
1、比转速ns，其计算公式如下：
式中：
ns-比转速；
Q-流量，立方米/秒；
n-叶轮转速，转/分钟；
H-扬程，米；
2、叶片厚度大小计算公式：
(a)叶片进口处厚度选取；
(b)叶片中部或稍后处选取；
(c)叶片出口处厚度选取；
式中：
ns-比转速；
S1-叶片进口端厚度，米；
S2-叶片中部或稍后处厚度，米；
S3-叶片出口端厚度，米；
3、叶轮进口截面面积A1，确定公式如下：
式中：
ns-比转速，其中比转速大取大值；
A1-叶轮进口截面面积，立方米；
Q-流量，立方米/秒；
H-扬程，米；
n-转速，转/每分钟；
NPSHR-必需汽蚀余量；
KA1-进口面积修正系数；
4、叶轮出口宽度b2，计算公式如下：
(a)当设计流量Q≤200m3/h时；
(b)当设计流量200m3/h＜Q≤500m3/h时；
(c)当设计流量Q≥500m3/h时；
式中：
ns-比转速；
A1-叶轮进口截面面积，立方米；
5、蜗室宽度b3，计算公式如下：
(a)当设计流量Q≤200m3/h时；
(b)当设计流量200m3/h＜Q≤500m3/h时；
(c)当设计流量Q≥500m3/h时；
式中：
ns-比转速；
b2-叶轮出口宽度，米；
b3-蜗室宽度，米；
6、第8断面面积A8，计算公式如下：
(a)当设计流量Q≤200m3/h时；
(b)当设计流量200m3/h＜Q≤500m3/h时；
(c)当设计流量Q≥500m3/h时；
式中：
A8-第8断面面积
ns-比转速；
7、蜗室隔舌安放角计算公式如下：
(a)当设计流量Q≤200m3/h时；
(b)当设计流量200m3/h＜Q≤500m3/h时；
(c)当设计流量Q≥500m3/h时；
式中：
ns-比转速；
-隔舌安放角，度；
8、叶片包角计算公式如下：
(a)当设计流量Q≤200m3/h时；
(b)当设计流量200m3/h＜Q≤500m3/h时；
(c)当设计流量Q≥500m3/h时；
式中：
ns-比转速；
-叶片包角，度；
9、叶片出口安放角，计算公式如下：
(1)当设计流量Q≤200m3/h时；
(a)前盖板流线的出口安放角：
(b)中间流线的出口安放角：
(c)后盖板流线的出口安放角：
(2)当设计流量200m3/h＜Q≤500m3/h时；
(a)前盖板流线的出口安放角：
(b)中间流线的出口安放角：
(c)后盖板流线的出口安放角：
(3)当设计流量Q≥500m3/h时；
(a)前盖板流线的出口安放角：
(b)中间流线的出口安放角：
(c)后盖板流线的出口安放角：
式中：
ns-比转速；
β21-前盖板流线出口安放角，度；
β22-中间流线出口安放角，度；
β23-后盖板流线出口安放角，度；
10、隔舌螺旋角α0，计算公式如下：
(a)当设计流量Q≤200m3/h时；
(b)当设计流量200m3/h＜Q≤500m3/h时；
(c)当设计流量Q≥500m3/h时；
式中：
ns-比转速；
α0-隔舌螺旋角，度；
本发明的有益效果是：通过设计离心泵的最佳结构参数，提高了离心泵的抗振动性能，保证了离心泵在运行过程中振动强度达到最低，从而实现离心泵的低振动。
附图说明
图1是本发明一个实例的叶轮平面投影图
图2是本发明一个实例的蜗室几何参数图
图3是本发明一个实例的蜗室断面形状
图4是本发明一个实例的叶轮进口截面形状
图5是本发明一个实例的叶轮轴面厚度分布
图1中：β21-前盖板流线出口安放角，β22-中间流线出口安放角，β23-后盖板流线出口安放角，-叶片包角
图2中：α0-隔舌螺旋角，-隔舌安放角，8-第8断面
图3中：b3-蜗室宽度
图4中：A1-叶轮进口截面面积
图5中：S1-叶片进口端厚度，S2-叶片中部或稍后处厚度，S3-叶片出口端厚度
具体实施方式
设计要求：设计工况流量为180m3/h，设计工况扬程为60米，转速为2000转/分，NPSHR取5.77。
2)S1＝4.4×10-6ns3-0.0011ns2+0.1016ns-0.1889＝3.5335mm
3)S2＝5.0×10-6ns3-0.0014ns2+0.1380ns+0.3657＝5.2607mm
4)S3＝5.0×10-6ns3-0.0014ns2+0.1380ns-0.6343＝4.261mm
5)KA1＝6.4×10-5ns3-0.0216ns2+2.5047nS-84.950＝14.391
在设计过程中，其它系数的选择需要根据具体实际情况进行系数选取，如叶轮的出口直径D2需要根据泵的扬程来选择等。
以上，为本发明参照实施例所做出的具体说明，但是本发明并不限于上述实施例，也包含本发明构思范围内的其它实施例或变形例。