[发明专利]一种轴流泵导叶多工况设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种轴流泵导叶多工况设计方法，既可以在轴流泵的较低比转速工况设计导叶时使用，也可以在轴流泵的高比转速工况设计导叶时使用，尤其适用于对轴流泵多工况点性能参数要求严格的情况使用。

背景技术

轴流泵属于低扬程、大流量泵,大致的性能范围是,扬程1~12m,流量0.3-65m³/s,比转速500-1600。导叶的设计方法可以用升力法，积分法和流线法，但一般均采用流线法。过去轴流泵设计主要局限于单一工况点，但是随着生产发展的需要，有时场合需要在轴流泵在不同的工况点工作，不同的流量点需要指定的扬程。因此，多工况设计方法成为轴流泵导叶设计的必然选择。

发明内容

为了克服现有轴流泵导叶设计方法的不足，本发明提供一种新的轴流泵导叶的多工况设计方法，多工况点的数量可以在2~6个之间。采用本发明设计的导叶可以对导叶的几何参数进行调节，达到轴流泵的设计性能曲线与要求的性能曲线重合的效果，满足多个工况点要求的目的。本发明专利可以保证轴流泵的实际运行性能曲线与要求性能曲线的一致性，特别适用于多个工况点性能要求严格的轴流导叶的设计。利用以下几个关系式来确定导叶的主要几何参数，主要包括：最优效率工况点流量Q_BEP，最优效率工况点扬程H_BEP，最优效率工况点比转速n_sBEP，第i工况点的流量Q_i，传统设计法的第i工况点的扬程H_i'，叶轮转速n，第i工况点的要求扬程与传统设计扬程的差值?H_i ，叶轮轮毂直径D_h0，导叶轮毂直径D_h，导叶进口直径D₃，导叶扩散角θ，导叶高度h，各流面导叶进口安放角α_3k。

实现上述目的所采用的设计方法是:  

                                                                （1）

                                                                 （2）

                                             （3）

                                                        （4）

                                      （5）

                                          （6）

                                                （7）

                          （8）

式中：Q_BEP ——最优效率工况点流量，立方米/秒；

      H_BEP ——最优效率工况点扬程，米；

      n_sBEP——最优效率工况点比转速；

      Q_i——第i工况点的流量，立方米/秒；

      H_i'——传统设计法的第i工况点的扬程，米；

      ?H_i ——第i工况点的要求扬程与传统设计扬程的差值，米；

          n——叶轮转速，转/分；   

          D_h0 ——叶轮轮毂直径，米；