CN105275866B - 一种全扬程泵叶轮的水力设计方法 - Google Patents
一种全扬程泵叶轮的水力设计方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105275866B CN105275866B CN201510673901.1A CN201510673901A CN105275866B CN 105275866 B CN105275866 B CN 105275866B CN 201510673901 A CN201510673901 A CN 201510673901A CN 105275866 B CN105275866 B CN 105275866B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- pump
- impeller
- total head
- lift
- specific speed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
本发明涉及一种全扬程泵叶轮的水力设计方法。本发明是根据离心泵的轴功率曲线随流量增加不断上升,高比转速混流泵和轴流泵的轴功率曲线随流量增加不断下降,而泵比转速在230~350之间时,泵的功率曲线较为平缓,其在关死扬程到零扬程范围内任何工况点都有较好的无过载性能这一特性,提出了一种全扬程泵叶轮的水力设计方法:根据所要求的扬程H和流量Q,对比转速ns下的流量和扬程分别乘一个比例系数,得到H1和Q1,从而在H1和Q1下的泵的比转速ns1控制在230‑350之间,从而以H1和Q1为设计点设计一台比转速ns1在230‑350有无过载特性的全扬程泵。
Description
技术领域
本发明涉及流体机械,是一种全扬程泵叶轮的水力设计方法。
背景技术
全扬程泵是指,能在关死扬程到零扬程范围内任何工况点运行,均不发生过载或因过载而烧坏原动机的泵。目前很多厂家多采用更大功率的配套电动机,来避免电动机过载,这是一种“大马拉小车”的现象,对电力资源造成了严重浪费。国内外学者主要针对对比转速离心泵全扬程内进行了大量卓有成效的研究,比如堵塞流道的方法和改变叶轮相结合的方法等等。由于离心泵的轴功率曲线随流量增加不断上升,而且比转数越低,轴功率曲线随流量增加上升越快,而高比转速混流泵和轴流泵的轴功率曲线随流量增加不断下降,通过查阅资料和经验可发现当设计泵的比转速在230~350之间时,泵的功率曲线较为平缓,其在关死扬程到零扬程范围内任何工况点都有较好的无过载特性,本发明的核心思想是设计比转速在230~350之间的具有无过载特性的高比转速离心泵,而同时在非最佳效率点可达到所要求的流量和扬程。
发明内容
本发明的目的是提供一种全扬程泵叶轮的水力设计方法,该设计方法适用于比转速40~900的泵,保证泵在关死扬程到零扬程范围内任何工况点都有较好的无过载特性。
本发明是一种全扬程泵叶轮的水力设计方法,所述的叶轮主要由前盖板1、叶片2、后盖板3三部分组成,其主要特征在于:根据所要求的扬程H和流量Q,对比转速ns下的流量和扬程分别乘一个比例系数,得到H1和Q1,从而在H1和Q1下的泵的比转速ns1控制在230-350之间,以H1和Q1为设计点设计一台比转速ns1在230-350有无过载特性的全扬程泵。
本发明全扬程泵的设计点流量Q1和扬程H1的计算公式如下:
当ns<230时,λ1=0.65~0.80;
则Q1=λ0·Q,H1=λ1·H;
可得全扬程泵比转速范围:237<ns1<265
当ns>350时,λ0=0.8~0.98,
则Q1=λ0·Q,H1=λ1·H;
可得全扬程泵比转速范围:275<ns1<310
式中:
ns—所要求泵的比转速;
ns1—全扬程泵的比转速;
Q—所要求的设计点的泵流量,m3/h;
Q1—全扬程泵设计点的泵流量,m3/h;
H—所要求的设计点的泵扬程,m;
H1—全扬程泵设计点的泵扬程,m;
本发明是一种高比转速离心泵,其叶轮出口直径D2,叶轮进口直径D1,叶轮叶片出口宽度b2,叶片包角,叶片数z由以下关系式确定:
z=3~5
式中:
D2—叶轮出口直径,mm;
ns1—全扬程泵比转速;
Q1—泵流量,m3/h;
n—泵转速,r/min;
D1—叶轮进口直径,mm;
b2—叶片出口宽度,mm;
—叶轮叶片包角,°;
z—叶轮叶片数;
本发明全扬程泵叶轮进出口角的确定:当所要求的泵的比转速ns<230时,叶轮叶片进口安放角β1取20°~30°,叶轮叶片出口安放角β2取12°~20°;当比转速ns>350时,叶轮叶片进口安放角β1取26°~36°,叶轮叶片出口安放角β2取24°~30°。
本发明的有益效果如下:该全扬程泵叶轮的水力设计方法适用的比转速范围广,且设计出的成品泵可用于多种不同流量和扬程要求的使用场景,无过载特性较好。
附图说明
图1是本发明一个实施例的叶轮的轴面投影图
图2是本发明一个实施例的叶轮结构简图
图中:1.叶轮进口直径D1,2.叶轮轮毂直径dh,3.叶片进口安放角β1,4.叶片出口安放角β2,5.叶轮出口直径D2,6.叶片出口宽度b2,7.叶片数z,8.叶片包角
具体实施方式
一种全扬程泵叶轮的水力设计方法,该叶轮主要由前盖板1、叶片2、后盖板3,三部分组成,如图1所示。
本发明全扬程泵叶轮的的计算公式如下:
当ns<230时,λ1=0.65~0.80;
则Q1=λ0·Q,H1=λ1·H;
当ns>350时,λ0=0.8~0.98,
则Q1=λ0·Q,H1=λ1·H;
z=3~5
本发明全扬程泵叶轮进出口角的确定:当所要求的泵的比转速ns<230时,叶轮叶片进口安放角β1取20°~30°,叶轮叶片出口安放角β2取12°~20°;当比转速ns>350时,叶轮叶片进口安放角β1取26°~36°,叶轮叶片出口安放角β2取24°~30°。
Claims (2)
1.一种全扬程泵叶轮的水力设计方法,所述的叶轮主要由前盖板(1)、叶片(2)和后盖板(3)三部分组成,其主要特征在于:根据所要求的扬程H和流量Q,对比转速ns下的流量和扬程分别乘一个比例系数,得到H1和Q1,从而在H1和Q1下的泵的比转速ns1控制在230-350之间,以H1和Q1为设计点设计一台比转速ns1在230-350有无过载特性的全扬程泵,所述的全扬程泵的设计点流量Q1和扬程H1的计算公式如下:
当ns<230时,λ1=0.65~0.80;
则Q1=λ0·Q,H1=λ1·H;则237<ns1<265;
当ns>350时,λ0=0.8~0.98,
则Q1=λ0·Q,H1=λ1·H;则275<ns1<310;
式中:
ns—所要求泵的比转速;
n—泵转速,r/min;
ns1—全扬程泵的比转速;
Q—所要求的设计点的泵流量,m3/h;
Q1—全扬程泵设计点的泵流量,m3/h;
H—所要求的设计点的泵扬程,m;
H1—全扬程泵设计点的泵扬程,m;
所述的全扬程泵是一种高比转速离心泵,其叶轮出口直径D2,叶轮进口直径D1,叶轮叶片出口宽度b2,叶片包角,叶片数z由以下关系式确定:
z=3~5
式中:
D2—叶轮出口直径,mm;
ns1—全扬程泵比转速;
Q1—全扬程泵设计点的泵流量,m3/h;
n—泵转速,r/min;
D1—叶轮进口直径,mm;
b2—叶片出口宽度,mm;
—叶轮叶片包角,°;
z—叶轮叶片数。
2.如权利要求1中所述的一种全扬程泵叶轮的水力设计方法,其特征在于,当所要求的泵的比转速ns<230时,叶轮叶片进口安放角β1取20°~30°,叶轮叶片出口安放角β2取12°~20°;当比转速ns>350时,叶轮叶片进口安放角β1取26°~36°,叶轮叶片出口安放角β2取24°~30°。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510673901.1A CN105275866B (zh) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | 一种全扬程泵叶轮的水力设计方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201510673901.1A CN105275866B (zh) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | 一种全扬程泵叶轮的水力设计方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105275866A CN105275866A (zh) | 2016-01-27 |
CN105275866B true CN105275866B (zh) | 2017-07-28 |
Family
ID=55145474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201510673901.1A Active CN105275866B (zh) | 2015-10-13 | 2015-10-13 | 一种全扬程泵叶轮的水力设计方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105275866B (zh) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106372445B (zh) * | 2016-10-11 | 2018-12-14 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | 一种混流泵全特性数学模型构建方法 |
CN107091245A (zh) * | 2017-05-19 | 2017-08-25 | 佛山市肯富来工业泵有限公司 | 喷涂离心清水泵叶轮设计方法 |
CN110030209A (zh) * | 2019-04-22 | 2019-07-19 | 江苏大学 | 一种低比转速高效无过载多级离心泵叶轮设计方法 |
CN111832132B (zh) * | 2020-07-17 | 2023-06-16 | 江苏大学镇江流体工程装备技术研究院 | 一种低比转速高速离心泵水力模型设计方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3205828A (en) * | 1963-08-23 | 1965-09-14 | Gorman Rupp Co | High efficiency low specific speed centrifugal pump |
CN1079142C (zh) * | 1995-12-07 | 2002-02-13 | 株式会社荏原制作所 | 涡轮机械及其制造方法 |
CN102207101A (zh) * | 2011-05-18 | 2011-10-05 | 大连理工大学 | 一种基于cfd的核主泵模化设计方法及设计百万千瓦级核主泵叶轮 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2112409C (en) * | 1992-02-17 | 1997-12-30 | Manabu Nomura | A hair growth and restoration promoter |
KR101178922B1 (ko) * | 2010-07-21 | 2012-08-31 | 제이엠아이 (주) | 펌프 임펠러 |
-
2015
- 2015-10-13 CN CN201510673901.1A patent/CN105275866B/zh active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3205828A (en) * | 1963-08-23 | 1965-09-14 | Gorman Rupp Co | High efficiency low specific speed centrifugal pump |
CN1079142C (zh) * | 1995-12-07 | 2002-02-13 | 株式会社荏原制作所 | 涡轮机械及其制造方法 |
CN102207101A (zh) * | 2011-05-18 | 2011-10-05 | 大连理工大学 | 一种基于cfd的核主泵模化设计方法及设计百万千瓦级核主泵叶轮 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
中比转数离心泵多工况设计;袁寿其等;《排灌机械工程学报》;20120930;第30卷(第5期);第497-502页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105275866A (zh) | 2016-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN105275866B (zh) | 一种全扬程泵叶轮的水力设计方法 | |
CN104613003B (zh) | 一种低比转数无过载离心泵叶轮水力设计方法 | |
CN104895832B (zh) | 一种高粘度离心泵叶轮的水力设计方法 | |
CN106194821A (zh) | 一种离心式液力透平叶轮及其设计方法 | |
CN105485057A (zh) | 一种斜流泵径向导叶的水力设计方法 | |
CN102003407A (zh) | 一种高效无过载旋流泵叶轮设计方法 | |
CN103195757A (zh) | 一种结合附面层抽吸的对转压气机气动设计方法 | |
CN104989668A (zh) | 一种背叶片平衡轴向力旋流泵水力设计方法 | |
Simpson et al. | Design of propeller turbines for pico hydro | |
Ma et al. | Investigation of performances and flow characteristics of two bi-directional pumps with different airfoil blades | |
Hildebrandt et al. | Numerical investigation of the effect of different back sweep angle and exducer width on the impeller outlet flow pattern of a centrifugal compressor with vaneless diffuser | |
CN106547951A (zh) | 一种高抗汽蚀无过载离心泵叶轮设计方法 | |
CN104699888A (zh) | 一种基于水泵水轮机的液力透平设计方法 | |
CN104533829B (zh) | 一种斜流泵叶轮水力设计方法 | |
CN102359454A (zh) | 一种斜流泵叶轮切割性能设计方法 | |
CN104632695B (zh) | 一种降低流体诱导振动的单叶片泵叶轮 | |
CN103899727B (zh) | 一种大吨位装载机用液力变矩器 | |
CN204186639U (zh) | 新型结构的流体机械叶轮 | |
van der Schoot et al. | Efficiency upgrade of a double-case pump using CFD-based design optimization and scaled model tests | |
JPS6138198A (ja) | 遠心形圧縮機 | |
Kassanos et al. | Numerical performance evaluation of design modifications on a centrifugal pump impeller running in reverse mode | |
Urankar et al. | Design and CFD analysis of single stage, end suction, radial flow centrifugal pump for mine dewatering application | |
CN106015084B (zh) | 一种减小流量的离心泵叶轮 | |
CN103557181A (zh) | 一种带长短叶片旋流泵的水力设计方法 | |
Quail et al. | Design study of a novel regenerative pump using experimental and numerical techniques |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Zhu Rongsheng Inventor after: Yang Ailing Inventor after: Lu Yonggang Inventor before: Zhu Rongsheng Inventor before: Yang Ailing Inventor before: Liu Yonggang |
|
CB03 | Change of inventor or designer information | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |