[其他]離心泵

無效

• 申請號: 86210682
• 申請日: 1986-12-29
• 公開（公告）號: CN86210682U
• 公開（公告）日: 1987-10-07
• 發明（設計）人: 劉殿魁;何本元;崔永強
• 申請（專利權）人: 中國科學院工程熱物理研究所
• 主分類號: F04D1/00
• 分類號: F04D1/00
• 代理公司: 中國科學院專利事務所
• 代理人: 方國成,管新國

本實用新型是一種離心泵，具體涉及該離心泵葉輪結構的改進。

目前離心泵設計中大多采用一元流動理論，僅分析泵流道內一條中心流線（按通流截面平均化了的）上的流動，據此進行葉輪流道的型線設計不盡合理，因而泵效率不高。

本實用新型的目的就是改進離心泵葉輪的型線設計，提高泵的效率。

為了實現本實用新型的發明目的，我們根據我國科學家吳仲華教授建立的葉輪機械三元流動理論，分析泵內至少25條流線上的流速分布，設計出水力效率高的泵葉輪流道形狀，其具體技術措施包括：增加葉輪葉片軸向長度及形成包括軸向入口段的三元扭曲葉片，增大葉輪通道子午面型線曲率半徑，在相鄰長葉片通道內的短葉片采用不對稱布置，葉輪出口葉片設計成縮入形式。

下面結合附圖詳細說明本實用新型的發明內容及其實施例。

如圖1所示的本實用新型離心泵葉輪，包括以下幾部分：帶有前密封環的前蓋板〔1〕，后蓋板〔3〕，介于前蓋板與后蓋板之間的6－12個三元扭曲葉片〔2〕，與后蓋板相連的、開有鍵槽的軸套〔6〕，后密封凸緣〔4〕，葉輪平衡孔〔5〕。附圖1標注葉輪主要結構尺寸所用符號的含義是：

φR——葉輪直徑

φB——葉片的出口直徑，

φ₁——葉片的進口外徑，

φ₀——葉片的進口內徑，

A——葉輪出口寬度，

B——葉片軸向長度。

與現有技術的同類產品比較，本實用新型葉輪具有如下特征：

1.葉片軸向長度B較已有技術同類產品增長了40－100％，葉片軸向長度B與葉輪進口外徑φ₁的比值B／φ₁＞0.5。葉片向來流方向引伸的增長部分呈三元扭曲形狀。

這種改進的優點是：（1）葉片的增長，減少葉輪內流體的擴壓梯度，使流動分離損失減小。（2）大大降低了流體在葉片進口處的流速。更由于葉片進口扭曲形狀是根據三元流動理論精確設計的，進口沖擊損失小，葉片吸力面流速低，因而泵的效率高并且抗汽蝕性能好。

2.葉片與前蓋板和后蓋板相交的子午面型線，如附圖2的實線f₁f₂及b₁b₂所示，已有技術葉片的子午面型線在該圖中以虛線f₁′f₂′及b₁′b₂′表示。圖中0，1，2……12等數字用以表示設計計算的通流截面序號。本實用新型要求f₁f₂及b₁b₂比已有技術中f₁′f₂′及b₁′b₂′的相應各點的曲率半徑大。特別是在葉片流道的中部m_s及m_h附近，與已有技術葉片流道的中部m_s′及m_h′附近比較，子午面型線的曲率半徑差別尤為突出，本實用新型葉片中部子午面型線向上凸起，規定：子午面型線f₁f₂和b₁b₂在任何一點的曲率半徑R₀與葉輪進口外徑φ₁的比值R₀／φ₁＞0.35。

上述改進是根據對葉輪內的流體流動作三元計算分析得出的，改進的結構使流道內流速趨向均勻，減少了流動的二次流損失。

根據本實用新型也可采用長葉片和短葉片交叉布置的葉輪，如附圖3所示，短葉片〔2s〕不在兩個相鄰長葉片〔2L〕之間流道的幾何中心線上，而是偏向于葉輪轉動方向一側的長葉片。圖3中ω及園弧箭頭表示葉輪為順時針方向旋轉。本實用新型中，短葉片〔2s〕較兩長葉片〔2L〕之間的幾何中線位置〔2s′〕（為已有技術短葉片的位置），向轉動方向ω偏轉的角度為Δθ，本實用新型規定Δθ＝7°－15°。

根據三元流動理論分析，本實用新型這種布置將減小流體在短葉片進口前緣的攻角損失及葉輪出口下游的摻混損失。試驗測試表明，這種改進可使泵效率較已有技術產品提高1－2％。