一種獲取雙吸離心泵葉片載荷分布曲線的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種獲取雙吸離心泵葉片載荷分布曲線的方法，該方法包括根據(jù)雙吸離心泵性能參數(shù)計(jì)算比轉(zhuǎn)速和繪制葉片軸面投影圖、計(jì)算雙吸離心泵前蓋板流線和后蓋板流線載荷分布曲線的關(guān)鍵參數(shù)、繪制前蓋板流線和后蓋板流線的載荷分布曲線、根據(jù)葉片尺寸、做功大小和鑄造水平對雙吸離心泵葉片進(jìn)行加厚、根據(jù)前蓋板流線和后蓋板流線的載荷分布曲線和加厚值計(jì)算前蓋板和后蓋板的流線、采用仿真模擬方法對現(xiàn)有的雙吸離心泵模型和采用本發(fā)明方法獲得的雙吸離心泵模型的內(nèi)部流場和效率進(jìn)行數(shù)值預(yù)測。采用本發(fā)明方法獲得雙吸離心泵的葉片表面壓力變化均勻、葉片出口區(qū)域的二次流明顯減弱、高效區(qū)范圍拓寬。
【專利說明】一種獲取雙吸離心泵葉片載荷分布曲線的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種葉片水力設(shè)計(jì)方法，特別是關(guān)于一種獲取雙吸離心泵葉片載荷分布曲線的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基于三維反問題的葉片水力設(shè)計(jì)方法成為離心泵葉片設(shè)計(jì)的主要方法，其中的關(guān)鍵問題是葉片載荷分布曲線的確定。工程中廣泛應(yīng)用的雙吸離心泵比轉(zhuǎn)速范圍是130~180，該雙吸離心泵的葉片出口區(qū)域常存在二次流現(xiàn)象，降低了雙吸離心泵的效率并導(dǎo)致振動(dòng)。雙吸離心泵的葉片載荷分布曲線的形狀對雙吸離心泵的水力性能有重要影響，該曲線常用三段式曲線表示，如圖1所示，雙吸離心泵的葉片載荷分布曲線由兩條多項(xiàng)式曲線1、2和一段直線段3組成。雙吸離心泵的葉片載荷分布曲線可由三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)來確定，三個(gè)關(guān)鍵參數(shù)為曲線前、后加載點(diǎn)的橫坐標(biāo)值和直線段的斜率，通常分別用NC、ND和k表示。但是到目前為止，如何給出合理的雙吸離心泵的葉片載荷分布曲線以減弱葉片出口區(qū)域的二次流，從而拓寬高效區(qū)，尚未有任何可供借鑒的成果和方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種獲取雙吸離心泵葉片載荷分布曲線的方法，以減弱葉片出口區(qū)域的二次流、拓寬高效區(qū)范圍。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:一種獲取雙吸離心泵葉片載荷分布曲線的方法，它包括以下步驟:1)根據(jù)雙吸離心泵性能參數(shù)計(jì)算比轉(zhuǎn)速和繪制葉片軸面投影圖；2)計(jì)算雙吸離心泵前蓋板流線和后蓋板流線載荷分布曲線的關(guān)鍵參數(shù)；雙吸離心泵前蓋板流線和后蓋板流線載荷分布曲線的關(guān)鍵參數(shù)
包括:前蓋板流線前加載點(diǎn)的橫坐標(biāo)值
【權(quán)利要求】
1.一種獲取雙吸離心泵葉片載荷分布曲線的方法，它包括以下步驟: 1)根據(jù)雙吸離心泵性能參數(shù)計(jì)算比轉(zhuǎn)速和繪制葉片軸面投影圖； 2)計(jì)算雙吸離心泵前蓋板流線和后蓋板流線載荷分布曲線的關(guān)鍵參數(shù)； 雙吸離心泵前蓋板流線和后蓋板流線載荷分布曲線的關(guān)鍵參數(shù)包括:
2.如權(quán)利要求1所述的一種獲取雙吸離心泵葉片載荷分布曲線的方法，其特征在于:所述步驟I)中，雙吸離心泵性能參數(shù)包括轉(zhuǎn)速n, r/min ;流量Q, m3/h和揚(yáng)程H, m ;比轉(zhuǎn)速ns計(jì)算公式為:
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種獲取雙吸離心泵葉片載荷分布曲線的方法，其特征在于:所述步驟3)根據(jù)傳統(tǒng)葉片泵設(shè)計(jì)的基本方程、流體力學(xué)條件和關(guān)鍵參數(shù)確定前蓋板流線和后蓋板流線載荷分布曲線的方程表達(dá)式，并根據(jù)關(guān)鍵參數(shù)所確定的邊界條件計(jì)算得到前蓋板流線和后蓋板流線載荷分布曲線的方程，根據(jù)方程繪制前蓋板流線和后蓋板流線的載荷分布曲線，其包括以下步驟: ①根據(jù)關(guān)鍵參數(shù)確定前蓋板流線和后蓋板流線的后加載點(diǎn)至終點(diǎn)的曲線、前后加載點(diǎn)之間的直線段和起點(diǎn)至前加載點(diǎn)曲線的邊界條件；②根據(jù)關(guān)鍵參數(shù)所確定的邊界條件確定前蓋板流線和后蓋板流線的后加載點(diǎn)至終點(diǎn)的曲線、前后加載點(diǎn)之間的直線段和起點(diǎn)至前加載點(diǎn)曲線的方程表達(dá)式； ③將邊界條件代入各方程表達(dá)式計(jì)算得到前蓋板流線和后蓋板流線的后加載點(diǎn)至終點(diǎn)的曲線、前后加載點(diǎn)之間的直線段和起點(diǎn)至前加載點(diǎn)曲線的方程； ④根據(jù)前蓋板流線和后蓋板流線的后加載點(diǎn)至終點(diǎn)的曲線、前后加載點(diǎn)之間的直線段和起點(diǎn)至前加載點(diǎn)曲線的 方程繪制前蓋板流線和后蓋板流線載荷分布曲線。
【文檔編號】F04D29/24GK103644141SQ201310711719
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月20日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月20日
【發(fā)明者】王福軍, 冷洪飛 申請人:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)