混流泵叶轮的水力设计方法研究

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（）选择模型 １ 在新的设计中给技术基础指定想要使用的模型
类型。一维设计分析程序提供了 ２ 种不同的模型类 型： （）双区叶轮模型 ； （）单区叶轮模型。在 Ａ Ｂ 本文中我们采用了双区叶轮模型技术为基础。
（）选 择模式 ２ 创 建一 个 新 的设计 时 ，要 选 择 在 设 计 模 式 下
２１ 年第 １ ０２ 期
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・３ ２・
混流泵叶轮的水力设计方法研究
张鑫太 冀春俊 高 国红 张守立
（一 １大连理工大学能源与动力学院，１ ０３ － Ｎ ２；２ １ 鼓风机集团股份有限公司， ８９ １ ６ Ｘ １０６ ） １
摘要 ：本文 利用 目 前著名 的水泵设计软件完成一 台混流泵叶轮的水力设计 。此法与 以往传统 的设计方法相 比具有
１ 由于做了很多假设 ，叶片前端来流速度计 ） 算不准确 ，造成冲击 ，引起较大的冲击损失 ；
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２１年第 １ ０２ 期
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来 操作 。
（ ３ ）给定输人麟 出单位制 在一 维 设 计 分 析 程 序 中 ，可 以指 定几 何 的单 位制为英制或者公制 。一旦选择好某种单位制后 ， 所有的值都在这种单位制下。 （）给定上游来流条件 ４
设计 。
因而 ，设计人员对 中低 比转速混流泵借 助离心泵
的一元理论 进行设计 ，对高 比转速混流泵借用轴 流泵的升力法或奇点法进行设计 。但这些方法经 验性较强 ，设计优劣在很大程度上依赖于设计者
的经验和水力性能试验后进行的改进 。这些经典
设计 方法 主要存 在 以下几 方面不 足 【 ３ Ｊ ：
（０ ） Ｐ ０ 、体积流量 （） Ｑ 、转速 （）和设计 中使用 Ｎ 的流体类型。 （） 给定 设计 压力 ５ 指定 类 型 和所 设 计 级需 要 产 生 多 少 压 头或 者
明显的技术优势。利用该软件设计 ．不仅大大缩短了研制周期 ，同时可 以给定来流 冲角 、精确控制载荷分布 ，提高 了 叶轮水力设计准确性 。Ｃ Ｄ流动计算分析结果表 明设计 的叶轮具有优越的流动性能和高的效率 。 Ｆ
关 键词 ： 混流 泵
叶轮
水 力设计
数值模 拟
１ 前
言
２ ）无法控制叶片上载荷分布 ； ３ ）虽 然 这些方 法 能保 证 叶 片表 面光 滑 ，但 不 能保证相对速度光滑连续 ； ４ ）无法计算汽蚀性能； ５ ）无法计算速度场和压力场。 因此 ，能控制 叶片载荷和形状并 能计算 速度
２２ 设计步 骤 ．
２ 叶 轮 的水 力 设 计
混流 泵 比转 速在 离心 泵 和轴 流 泵 比转 速之 间 。 它 对 水 的作 用 ，既 有 离 心 力 做 功 也 有 升 力 做 功 。
在一维设计分析程序 （ 即泵设计点及非设计 点平均流线性能预测程序） 中，利用设计模式下 的 向导模 式 ，按 照下 面 的步 骤 创建 一 个 新 的整 级
流 泵相 比在 完 善 程 度上 还有 差 距 ，它 的一 系 列 优
本文通过一个混流泵叶轮的设计案例来说明利
用软件设计过程。混流泵设计条件及主要参数如下： 点正逐渐被更多 的人所认识 ，在 国民经济各个部 设计 （ 额定）流量 ０ １８ ， ＝３５ｍ 扬程 Ｈ １．Ｉ ＝ ７ ，转 ６ｎ 门中正在 发挥作用 。因此 ，研究高效 的混 流泵水 力模 型是很 有必 要 的 ｆ】 ｌ。 ＿ ２ 速 ｎ １８ ｍｎ 介质为清水 ， － ４０ ｉ， ｄ 温度 ２ 。 ０
由 于混 流 泵 具 有 流 量 、 扬 程 的变 化 范 围 大 ，
的实用价值 。将其应用 于混流泵叶片设计中 ，效
果较好 。 ２１ 设计条 件 ．
高效区宽 ，合理设计可避免性能 曲线上的马鞍形 现象 ，运行稳定等特点。所 以 ，混流泵的使用范
围正在 向传统离心泵和轴流泵的范围扩大。 混流泵的开发、生产和应用 ，与离心泵 、轴
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场 和压 力 场 的混 流 泵 叶 片 三元 设 计 软 件 具有 重 要
混流 泵在 性 能方 面介 于 离心 泵 和轴 流泵 之 间 ，
是一种 中低扬程泵 ，一般是单级泵。其 比转速范 围 ，通常为 凡＝０ — ０ ，目前最 高达 到 ｎ １０ 。 。 ０ ６０ ３ 。 １０ ＝ 混流泵主要应用于农业排灌水、市政给排水工程 、 电厂供循环水、水利上跨流域调水等。