【CN109989943A】一种多级泵反导叶分流叶片及设计方法【专利】

2024-02-24 16:41

  技术领域 [0001] 本发明属于多级泵设计领域,具体涉及一种多级泵反导叶分流叶片及设计方法。

  背景技术 [0002] 目前,节段式多级泵两级叶轮之间常采用径向导叶连接,径向导叶由正导叶、环形 空间以及反导叶三个部分组成。流体流出上一级叶轮后,经由正导叶、环形空间和反导叶流 入下一级叶轮。按照传统方法设计的径向导叶 ,在设计工况下 ,反导叶内流动均匀 ,但是在 非设计工况下 ,流体在流入反导叶 后流体的 流态复 杂 ,会在流道中形成漩涡 ,阻 塞流道 ,降 低了多级泵单级的效率 ,并且反导叶 出口处液体速度旋转分量较大 ,使得下一级叶 轮进口 预旋严重,影响下一级的性能,使得多级泵的高效区狭窄,运行不稳定情况严重。

  7 .根据权利要求4所述的多级泵反导叶分流叶片设计方法,其特征在于,所述步骤三 中,分流叶片工作面进口安放角β7=β′,分流叶片工作面出口安放角β8,β′为反导叶工作面r =R7处的安放角,β8取值范围[55 °,80 °]。

  8 .根据权利要求4所述的多级泵反导叶分流叶片设计方法,其特征在于,所述步骤四 中 ,分流叶 片工作面形线的绘 制方法为 :根据分流叶 片工作面进口 和出口的 周向位置和安 放 角,确定分流叶 片工作面进口 P1 、出口 P2 ,以 进口 和出口为端点作一段圆弧 ,圆弧端点P1 处切线处切线)Int .Cl . F04D 29/44(2006 .01)

  及设计方法 ,分流叶片的数量与反导叶数量一 致,分流叶片由工作面、背面、进口边和出口边组 成。分流叶 片的 设计方法包括以 下六个步骤 :步 骤一:确定分流叶片基本尺寸;步骤二:确定分流 叶 片工作面进口 和出口 周向 位置 ;步骤三 :确定 分流叶片工作面进口角和出口角;步骤四 :绘制 分流叶片工作面形线 ,完成分流叶片工作面设 计 ;步骤五 :确定分流叶 片厚度 ,设计分流叶 片背 面形线;步骤六:绘制分流叶片进口边和出口边, 完成分流叶片设计。本发明可以减小反导叶流道 中的 漩涡 ,减小次 级叶 轮的 进口 预旋 ,提高 多级 泵的效率。

  发明内容 [0003] 本发明的目的在于,保持径向导叶基本尺寸参数不变的前提下,减少多级泵反导 叶流道中的漩涡、减小次级叶轮进口预旋、提高多级泵效率 ,为达到上述目的 ,本发明提供 以下反导叶分流叶片结构及其设计方法: [0004] 本发明提供一种反导叶分流叶片结构,分流叶片为圆柱叶片,数量与反导叶数量 相等,分流叶片由分流叶片背面和分流叶片工作面组成,其形线为圆弧形,分流叶片工作面 和分流叶片背面之间进行倒圆角。 [0005] 分流叶片的设计方法包括如下步骤: [0006] 步骤一:确定分流叶片基本尺寸; [0007] 步骤二:确定分流叶片工作面进口和出口的周向位置; [0008] 步骤三:确定分流叶片工作面进口角和出口角; [0009] 步骤四:绘制分流叶片工作面形线,完成分流叶片工作面设计; [0010] 步骤五:确定分流叶片厚度,绘制分流叶片背面形线] 步骤六:绘制分流叶片进口边和出口边,完成分流叶片设计。 [0012] 所述步骤一中,基本尺寸包括:分流叶片宽b ′4=b4,b4为反导叶的宽度;分流叶片

  9 .根据权利要求8所述的多级泵反导叶分流叶片的设计方法,其特征在于,所述步骤五 中分流叶片工作面进口P1、中点P3、出口P2三点处厚度分别为δ7、δ8和δ9,分别过P1、P3、P2三 点 ,以 对应的δ7 、δ8和δ9厚度为长作与分流叶 片工作面垂直的 垂线段 ,另一端点即为背面所 对应的点,得到背面的进口P1’、中点P3’以及出口P2’三个点,过三点作圆弧,即为分流叶片 背面,完成叶片形线 )中华人民 共和国国家知识产权局

  (71)申请人 江苏大学 地址 212013 江苏省镇江市京口区学府路 301号

  1 .一种多级泵反导叶分流叶片,其特征在于,分流叶片位于反导叶流道中,且分流导叶 数量于反导叶数量相同 ,反导叶流道中均设置有分流叶片。

  2 .根据权利要求1所述的多级泵反导叶分流叶片,其特征在于,分流叶片为圆柱形叶 片。

  R6,其中,b4为反导叶宽度,R5为反导叶进口直径,R6为反导叶出口直径。 6 .根据权利要求4所述的多级泵反导叶分流叶片的设计方法,其特征在于,所述ห้องสมุดไป่ตู้骤二

  中所述的分流叶片工作面进口和出口周向位置,由分流叶片工作面进口所在轴面与反导叶 工作面r=R7所在轴面的夹角θ7以及分流叶片工作面出口所在轴面与反导叶工作面出口所

  3 .根据权利要求2所述的多级泵反导叶分流叶片,其特征在于,分流叶片包括分流叶片 工作面、分流叶片背面、分流叶片进口边和分流叶片出口边;分流叶片工作面与分流叶片背 面之间倒圆角过渡。

  4 .多级泵反导叶分流叶片的设计方法,其特征在于,包括如下步骤: 步骤一:确定分流叶片基本尺寸; 步骤二:确定分流叶片工作面进口和出口周向位置; 步骤三:确定分流叶片工作面进口角和出口角; 步骤四:绘制分流叶片工作面形线,完成分流叶片工作面设计; 步骤五:确定分流叶片厚度,设计分流叶片背面形线; 步骤六:绘制分流叶片进口边和分流叶片出口边,完成分流叶片设计。 5 .根据权利要求4所述的多级泵反导叶分流叶片的设计方法,其特征在于,所述步骤一

  10 .根据权利要求9所述的多级泵反导叶分流叶片的设计方法,其特征在于,所述步骤 五中采用圆弧连接所述点P1、点P1’构成分流叶片进口边,连接点P2、点P2’,构成分流叶片 出口边;圆弧P1P1’在点P1处与分流叶片工作面相切,在点P1’处与分流叶片背面相切;圆弧 P2P2’在点P2处与分流叶片工作面相切,在点P2’处与分流叶片背面相切。

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