离心泵水力设计(进口边的确定)

S为流面厚度
若叶片真实厚度为δ，则叶片在各方向上的厚度与角度的关系
S 1 cot 2 cos 2
cot2 Su 1 sin 2
S m 1 tan 2 cot 2 S r 1 tan 2 cot 2 sin
(八)轴面流道过水截面面积检查 1、轴面流道绘制
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叶片设计目的：设计的叶片空间形状符合叶轮内液体质点的 相对运动规律，叶片表面实质是相对流线。 几个假设： 1）假设叶轮中的流体从叶轮前盖至后盖分成若干层，每层为 一旋转流面。流体只沿每层流动，互不混杂—把叶轮中的流 动问题简化为流面上的流动问题。 2）假设叶片无穷多，流面上流体的相对流动的轨迹是相同的， 并与叶片面一致。 求出每个流面上相对流动的流线后，叠加在一起就形成了叶 片表面，加厚就形成了叶片的工作面和背面。 叶片型线的设计转化成画出各回转流面上的相对流线。 3）叶轮中的流动是轴对称的，同一过水断面Vm均匀分布， Vm沿轴面流线一个坐标变化—一元设计理论 。
m—经验系数，m=0.055～0.08，ns小者取小值。 ◆轴面速度 vm1
Q v F1k 1
F1—计算点的过水断面面积 k1—计算点的叶片排挤系数
排挤系数k1
cot 1 ZSu1 ZS1 Z1 k1 1 1 1 1 sin D1 D1 sin 1 D1 1
大的曲率半径。
2、轴面流道过水断面面积变化情况检查 ◆检查方法：通常均匀地在流道上取5～10个过水断面，作出
过水断面面积沿流道中线的变化曲线 。
◆过流断面面积计算
F 2Rcb
以过水断面形成线为母线 绕转轴一周形成过水断面
A
Rc—形心处的半径 b—过水断面形成线AEB的长度， AEB与各轴面流线相垂直。
一、一元流动中轴面流线的绘制 （一）轴面流线的绘制
流面：一条流线绕轴线旋转一周形成的回转面即为一个流面。 轴面流线：流面和轴面的交线，即叶片和流面交线的轴面投影; 分流线:用几个流面，把流道分成几个小流道即可。 中、低ns泵：流道较窄，一般分3条(前、后盖板和中间流线) 高ns泵：流道较宽，一般分5条流线。
（六）叶片进口安放角 主要是β1A和冲角△β的确定 1、叶片进口液流角的确定β1
vm1 t an 1 u1 vu1
◆ 式中：
u1
nD1
60
◆vu1由泵叶轮入口条件（吸入室）确定： 1）直锥吸入室、环形吸入室： vu1=0
2 2）半螺旋形吸入室： vu r m 3 Q n＝const
相关知识
轴面投影图
1、绘制轴面投影图
◆叶轮各部的尺寸（dh、D0、D2、b2 由前面计算求得）确定 之后，可画出叶轮轴面投影图。 ◆画图时，最好选择比转数ns相近，性能良好的叶轮图作为 参考，考虑设计泵的具体情况加以改进。
◆轴面投影图的形状，十分关键，应经过反复修改、力求光
滑通畅。 同时应考虑到： (1)出口前后盖板保持一段平行或对称变化； (2)流道弯曲不应过急，在轴向结构允许的条件下，宜采用较
2
式中：
D1-计算点的直径
Su1-计算点叶片的圆周厚度
S1-计算点叶片的流面厚度
δ1-计算点叶片的真实厚度 β1-计算点叶片的进口角 λ1-计算点轴面截线和轴面流线的夹角，一般λ=60°～90°
2、叶片进口安放角β1A
β1A=β1 +△β
安放角=液流角+冲角 3、 采用正冲角（△β＞0）的说明 △β=3°～12°
① △β＞0 ，能增大β1A→减小叶片弯曲→过流面积增加→
减小叶片的排挤→v1减小 ② △β＞0，设计流量下，液体在叶片进口背面（低压区）产 生脱流，在这里形成的旋涡不易扩散，旋涡是稳定的，局 部的，对汽蚀的影响较小。
③ △β＞0，能改善大流量下的工作状态。若泵常在大Q下运
转，应选较大的冲角。
（七）叶片厚度的计算 圆周厚度 轴面厚度 径向厚度 Su=S/sinβ Sm=S/cosβ Sr=Smsinε
分流线的原则: 按各小流道通过相等 的流量来分。 总过流面积
F 2Rcb
Fi 2ri bi
小流道面积
同一过水断面 ri bi const
轴面流线
0 流道中线 D E B 过水断面 形成线AEB C
过水断面形成线作法
◆过水断面面积沿流道中线的变化曲线 按照上述方法依次计算各个过水断面面积F，然后拟合出其沿 流道中线变化的曲线。
要求：该曲线应为平直或光滑的线，否则必须修改 轴面投影形状，反复多次，直到满足要求为止。
ℓ
第三节பைடு நூலகம்
离心泵叶片的水力设计