一種無堵塞旋流泵多工況水力設(shè)計方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種無堵塞旋流泵多工況水力設(shè)計方法，以旋流泵的效率為目標函數(shù)，根據(jù)旋流泵幾個工況點的揚程Hi、流量Qi、轉(zhuǎn)速n，設(shè)計旋流泵葉輪的葉輪外徑D2、葉輪出口寬度b2、葉輪進口直徑D1、葉片數(shù)Z、葉片包角φ，以及蝸殼喉部面積。有效的改善旋流泵貫通流，在保證設(shè)計工況點的效率最高的前提下，使其他各工況下效率相應(yīng)提高。同時多工況下目標函數(shù)Hi當Qi＜Q時取較大值，能夠保證在發(fā)生堵塞時，揚程升高較快，使泵內(nèi)壓力變大，從而達到?jīng)_刷堵塞物的目的。
【專利說明】一種無堵塞旋流泵多工況水力設(shè)計方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種旋流泵，特別涉及一種無堵塞旋流泵多工況水力設(shè)計方法。
【背景技術(shù)】
[0002]旋流泵是離心泵的一種，多用于抽送復(fù)雜介質(zhì)或含雜質(zhì)流體，如含固體顆粒、短纖維物質(zhì)的兩相流體。由于葉片縮回到泵體的葉腔內(nèi)旋轉(zhuǎn)，使旋流泵內(nèi)部流動相當復(fù)雜，當葉輪旋轉(zhuǎn)時介質(zhì)受離心力的作用能量增加，進入葉片間的介質(zhì)受葉片的推動與葉輪一起運動。在葉輪出口頂部附近的介質(zhì)因離心力較大形成了貫通流，在葉輪中部的介質(zhì)形成了循環(huán)流，而旋流泵正是因其內(nèi)部流體存在循環(huán)流而得名，但也正是由于循環(huán)流的存在，使泵的水力損失較大，泵的效率很低，造成資源的嚴重浪費。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種無堵塞旋流泵多工況水力設(shè)計方法。通過改善葉輪幾個重要設(shè)計參數(shù)和加大蝸殼喉部面積，來提高旋流泵的水力性能和可靠性。
[0004]實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是:
[0005]一種無堵塞旋流泵多工況水力設(shè)計方法，其特征在于，所述旋流泵的葉輪采用半開式葉輪，所述葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)葉輪外徑D2、葉輪出口寬度b2、葉輪進口直徑D1、葉片數(shù)Z、葉片包角Ψ，以及蝸殼喉部面積F由以下公式獲得:
【權(quán)利要求】
1.一種無堵塞旋流泵多工況水力設(shè)計方法，其特征在于，所述旋流泵的葉輪采用半開式葉輪，所述葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)葉輪外徑D2、葉輪出口寬度b2、葉輪進口直徑D1、葉片數(shù)Z、葉片包角φ,以及蝸殼喉部面積F由以下公式獲得:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)計方法，其特征在于，當葉片數(shù)Z< 4時，葉片包角供取80°~135°之間值；當葉片數(shù)≥4時，葉片包角P取25°~80°之間值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)計方法，其特征在于，所述葉片出口安放角β2的取值根據(jù)目標函數(shù)確定的各工況點組成的性能曲線形狀確定，所述目標函數(shù)為: Xi=[Qi,Hi]=1-48.875H 7/8 i / n7/6Qi7/12 → MAX式中: i一下標系數(shù)，i=l、2、…、m,其中，m為設(shè)計變量數(shù)； η一泵的轉(zhuǎn)速，r/min ； Hi—第i個工況點下的揚程，m ； Qi—第i個工況點下的流量，m3/s ； 當目標函數(shù)所表示的曲線陡降時02取25°~55°之間值，當曲線平坦時@2取55。~90。之間值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)計方法，其特征在于，當ns較大時，所述葉輪進口速度系數(shù)Ktl取3.9~4.5之間值；當ns較小時，所述葉輪進口速度系數(shù)Ktl取4.5~5.1之間值。
【文檔編號】F04D29/42GK103925236SQ201410112746
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月24日
【發(fā)明者】付強, 王秀禮, 朱榮生, 張帆 申請人:江蘇大學(xué)