[发明专利]高效耐磨挖泥泵三叶片叶轮设计方法及叶轮

摘要

一种高效耐磨挖泥泵三叶片叶轮设计方法及叶轮，属于泥泵水力设计技术领域，本发明参考渣浆泵的设计方法，利用几个关系式来确定该挖泥泵叶轮结构的主要几何参数，主要包括：进口直径Dj，叶轮外径D2，叶片出口宽度b2，叶片包角进口安放角β1，出口安放角β2。本发明结合势流理论和二次流最小理论，将挖泥泵叶轮叶片设计成扭曲型叶片，新的挖泥泵水力元件能够解决叶轮流道通过粒径小、易阻塞、易磨损等问题，并减小了水力损失，提高了泥泵效率。

主权项

一种高效耐磨挖泥泵三叶片叶轮设计方法，其特征在于以下步骤：步骤1：根据设计流量Q、设计扬程H、设计转速n、泥浆泵经验系数等参数初定泥泵叶轮的主要参数。其利用的关系式为：(π60)2K12n2-32K22Q2ψ12ηv2π2Dj6=0---(1)]]>D2=9.35(ns100)0.5Qn3---(2)]]>或β1=arctan[QF1(1-0.212πr1)]---(4)]]>步骤2：按势流理论、网格插值迭代法确定沿叶高方向的中间流面，其利用的公式为：rΔσΔs=const---(6)]]>步骤3：校核并修正叶轮主要参数，其利用的关系式为：β2-β1S≈πrn30-Vu2Vm1r---(7)]]>D2=60πnU2=60πn[Vm22tanβ2+(Vm22tanβ2)2+gHt∞]---(8)]]>D2=60nπ[Vm22ytanβ2+(Vm22ytanβ2)2+gHηhy]---(9)]]>步骤4：根据修正后的参数在在各流面上绘制叶片单调骨线，其利用公式为：r=r1eθ{tanβ2-tanβ1k+1·(θΦ)k+tanβ1}---(10)]]>k=(tanβ2-tanβ1)Φln(r2/r1)-Φtanβ1-1---(11)]]>ln(r2/r1)tanβ2<Φ<ln(r2/r1)tanβ1---(12)]]>步骤5：根据二次流动最小理论，延叶高方向生成三维扭曲叶片。其利用公式为：GE=∂P∂N+ρV∂V∂n---(13)]]>