[发明专利]一种双流道超空化离心泵叶轮

说明书

本发明涉及一种双流道超空化离心泵叶轮，该叶轮主要由叶片(1)、叶轮前盖板(2)、叶轮后盖板(3)组成，其主要特征是：改造普通离心泵的叶片(1)的几何结构，采用螺旋状双叶片结构，并改造叶片进口前缘与叶片背面前段的几何形状，使叶片背面能够被稳定的长超空泡覆盖，同时能够让固体颗粒物顺利无阻通过叶轮，不对叶片的外缘造成破坏，减小流体阻力，并在一定程度上有效的提高叶轮的效率和水力性能，使离心泵能够稳定运行。

技术领域

本发明涉及一种离心泵的叶轮的设计方法,特别涉及一种双流道超空化离心泵叶轮水力设计方法。

背景技术

随着不断发展的工农业，在化工、矿山、食品、建筑、造纸等诸多行业的工业流程中，都需要大量输送含有固体颗粒悬浮物或者纤维状悬浮物液体的双流道离心泵。该离心泵主要由泵壳、叶轮、电机等部件组成，而叶轮是叶片泵最核心的水力部件，也是唯一的动元件，叶轮的几何参数对离心泵性能影响很大，因此叶轮对离心泵的水力效率和水力性能具有重要影响。

双流道离心泵的叶轮由两个呈空间扭曲的通道组成，从叶轮中心的进口到出口，通道要求宽敞、圆滑、介质通过能力强、流道对称性好、运行平稳、可靠性高，因而对双流道离心泵叶轮的超空化性能的要求也越来越高。

现有技术的双流道离心泵叶轮的水力设计并没有涉及到叶片超空化减阻，很大程度上还是主要依赖于叶轮本身的材料的减阻性能，造价较高，与现在倡导的节约型社会的目标相悖。如今双流道离心泵是流体机械中的一个热门领域，仅仅依靠改造原有的水力设计方法无法实现叶片超空化减阻的目标，因此本发明人在此提出了一种双流道超空化离心泵叶轮，可以将空化很好的利用，并在一定的程度上达到减阻增效的目的。

专利号为201310638000.X号的中国发明专利中公开了一种基于多目标遗传算法的双流道泵优化方法，这种设计方法将湍流计算同优化算法相结合，通过优化算法寻找双流道泵结构参数的最优解，并没有给出超空化减阻的叶轮设计方法。专利号为201110349413.7号的中国发明专利公开了一种带粉碎功能双流道泵的双流道叶轮设计方法，在该发明专利中，发明人给出了叶片主要几何参数外径、出口宽度、进口直径和叶片包角的设计公式的结构设计方法，此设计方法够改善流动情况，提高双流道泵的扬程和效率，及运行可靠性。但是此专利几个几何参数没有给出具体参数的设计，只是一个大体的取值范围，更多的还是依靠经验设计，并且也没有提出叶片超空化的减阻模型。

针对上述存在的缺陷，本发明人发明了“一种双流道超空化离心泵叶轮”，不仅给出了双流道离心泵叶轮叶片超空化的设计方法，还在一定程度上解决了双流道离心泵叶片减阻增效的作用，因而改善了双流道离心泵性能失稳的问题，增强了双流道离心泵的可靠性，在一定程度上提高了双流道离心泵的水力效率，延长泵的使用寿命和维修周期。

发明目的

随着我国经济的快速发展和全球能源的日益减少，如何节约能源已成为人们越来越关注的问题。目前国内对于泵类产品的需求量很大，每年发电量的20％～25％都会消耗在泵类产品上。如何实现双流道离心泵在保证水力效率高的同时，进一步提高其稳定性能以及介质通过性，已经成为当前双流道离心泵发展的紧迫问题。因此本发明的目的在于让双流道离心泵的叶轮叶片出现超空化，减小泵的摩擦阻力损失，在一定程度上增强双流道离心泵的可靠性，提高泵水力效率，增长泵的寿命和维修周期，以减少检修人员的工作量。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种双流道超空化离心泵叶轮设计方法。通过改善叶轮叶片等几个重要几何参数，改善流动情况，提高双流道离心泵水力效率和稳定性能。

实现上述目的所采用的技术方案是：