针对离心泵在偏工况下运行所产生的问题，本发明专利技术提供了一种非设计工况离心泵的水力设计方法。通过设计叶轮进口直径、叶片进口安放角、叶片出口安放角、叶片包角、叶轮出口直径、叶片出口宽度、蜗壳进口宽度、蜗壳喉部面积，改善离心泵在非设计工况下运行所产生的问题，使离心泵可以在非设计工况下安全、稳定的运行。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及到一种离心栗水力设计方法，特别涉及到一种非设计工况离心栗水力 设计方法。
技术介绍
栗是一种应用极其广泛的通用机械，种类繁多，与人类的生活有着密不可分的关 系，凡是有液体流动的地方，几乎都有栗的运行工作。随着科学技术水平不断的提高，栗运 用的领域正在不断扩大。离心栗结构多种多样，是各种栗中应用最为广泛的一种，广泛应用 于城市给水、石油化工、船舶工业、航天航空、农业灌溉等社会生活和国民经济的各个部门 中。由于离心栗的结构参数是根据设计工况得来的，离心栗在运行过程中可能会偏离设计 工况，导致离心栗在实际运行中的所需结构参数与设计工况的结构参数不同，针对离心栗 在非设计工况下运行：高速运转的离心栗在偏小流量、低进口压力工况下运行时，叶轮入口 会出现二次流动，即回流随着流量减小，回流范围迅速扩大。回流的出现造成了栗内部流动 不稳定，也会引起离心栗进口管道中的流量和压力脉动，目前离心栗运行在小流量工况下， 其内部常伴有的流动分离回流、空化等复杂的流动现象，造成叶轮进口处、叶轮流道内和蜗 壳处产生冲击，而在偏大流量工况下运行，在蜗壳出口处出现局部较大范围负压，易发生汽 蚀现象，速度流线产生较大的漩涡，能量损失严重，随着流量增大，在扩散管局部位置流体 受到冲击，速度大幅增加，并且流动极不规则，出现回流和涡流现象；离心栗在偏工况下运 行会产生噪音和振动，恶化工作环境，不利于生产效率。
技术实现思路
针对离心栗在偏工况下运行所产生的问题，本专利技术提供了一种非设计工况离心栗 的水力设计方法。通过设计叶轮进口直径、叶片进口安放角、叶片出口安放角、叶片包角、叶 轮出口直径、叶片出口宽度、蜗壳进口宽度、蜗壳喉部面积，改善离心栗在非设计工况下运 行所产生的问题，使离心栗可以在非设计工况下安全、稳定的运行。实现上述目的所采用的 技术方案是： 1、比转速ns，其计算公式如下： 式中： ns-比转速； Q-设计流量，立方米/秒； η-叶轮转速，转/分钟； Η-设计扬程，米； 2、叶轮进口直径D。由下式确定： 式中： ns-比转速； D。-叶轮进口直径，米； Q-设计流量，立方米/秒； η-转速，转/分钟； 3、叶片进口安放角^由下式确定： 式中： ns-比转速； β「叶片进口安放角，度； 4、叶片出口安装角大小由下式确定： 式中： β2-叶片出口安放角，度； Η-设计扬程，米； Ζ-叶片数，个； 5、叶片包角9大小由下式确定： 式中： 叶片包角，度； β2-叶片出口安放角，度； β「叶片进口安放角，度； 6、叶轮进口直径D2由下式确定：50) 式中： ns-比转速； D2_叶轮出口直径，米； H-设计扬程，米； η-转速，转/分钟； g_当地重力加速度，米/平方秒； 7、叶片的出口宽度132大小由下式确定： 式中： ns_ 比转速； b2_叶片出口宽度，米； η-转速，转/分钟； Η-设计扬程，米； 8、蜗壳进口宽度匕大小由下式确定： 式中： b2_叶片出口宽度，米； b3_叶片出口宽度，米； 9、蜗壳喉部面积^大小由下式确定： Ft= 0· 8758b2D2+6. 351Q-0. 0001939 (b2D2) 2+0· 005b2D2Q 式中： Ft_蜗壳喉部面积，平方米； b2_叶片出口宽度，米； Q-设计流量，立方米/秒； D2_叶轮出口直径，米； 本专利技术的有益效果是：通过设计离心栗的最佳结构参数，提高了离心栗在非设计 工况下性能，保证了离心栗在非设计工况下运行过程中冲击强度和空化程度达到最低，从 而实现离心栗在非设计工况运行下具有良好的性能。【附图说明】 图1是本专利技术实施例的平面投影图。 图2是本专利技术实施例的轴面图。 图3是本专利技术实施例蜗壳的平面投影图。 图4是本专利技术实施例蜗壳断面形状图。 图1:βi-叶片进口安装角，β2-叶片出口安装角，F-叶片包角。 图2 :D。-叶轮进口直径，D2_叶轮出口直径，b2-叶片进口宽度。 图3 :D3-蜗壳基圆直径，仍-隔舌安放角。 图4 :b3-蜗壳进口宽度。【具体实施方式】 设计要求：设计工况流量为0. 096764立方米/秒，设计工况扬程为60米，转速为 2900转/秒，g取10米/平方米，叶片数取6枚。 (9)Ft= 0· 8758b2D2+6. 351Q-0. 0001939 (b2D2) 2+0· 005b2D2Q~0· 6212 在设计过程中，其它系数的选择需要根据具体实际情况进行系数选取，如叶轮的 进口宽度需要根据栗的实际运行情况来选择等。 以上，为本专利技术参照实施例所做出的具体说明，但是本专利技术并不限于上述实施例， 也包含本专利技术构思范围内的其它实施例或变形例。【主权项】1. 一种非设计工况离心栗水力设计方法，其特征在于：针对离心栗在非设计工况下运 行，由于实际运行流量偏离设计流量，造成进口处、叶轮流道内和蜗壳处产生冲击，因此需 要根据实际情况来设计叶轮和蜗壳。其中，叶轮进口直径D。由下式确定：式中： ns-比转速； D。-叶轮进口直径，米； Q-设计流量，立方米/秒；n_转速，转/分钟。2. 如权利要求1所述一种非设计工况离心栗水力设计方法其特征在于：叶片进口安放 角P1由下式确定：式中： ns-比转速； 0 1_叶片进口安放角，度； Q-设计流量，立方米/秒。3. 如权利要求1所述一种非设计工况离心栗水力设计方法，其特征在于：叶片出口安 装角02大小由下式确定：式中： P2-叶片出口安放角，度； H-设计扬程，米； Z-叶片数，个。4. 如权利要求1所述一种非设计工况离心栗水力设计方法，其特征在于：叶片包角供 大小由下式确定：式中： 叶片包角，度； P2-叶片出口安放角，度； 01_叶片进口安放角，度。5. 如权利要求1所述一种非设计工况离心栗水力设计方法，其特征在于：叶轮进口直 径D2由下式确定：式中： ns-比转速； D2-叶轮出口直径，米； H-设计扬程，米； n-转速，转/分钟； g-当地重力加速度，米/平方秒。6. 如权利要求1所述一种非设计工况离心栗水力设计方法，其特征在于：叶片的出口 宽度132大小由下式确定：式中： ns-比转速； b2_叶片出口宽度，米； n-转速，转/分钟； H-设计扬程，米。7. 如权利要求1所述一种非设计工况离心栗水力设计方法，其特征在于：蜗壳进口宽 度匕大小由下式确定：式中： b2_叶片出口宽度，米；b3_叶片出口宽度，米。8. 如权利要求1所述一种非设计工况离心栗水力设计方法，其特征在于：蜗壳喉部面 积Ft大小由下式确定： Ft= 0? 8758b2D2+6. 351Q-0. 0001939 (b2D2)2+0. 005b2D2Q式中： Ft-蜗壳喉部面积，平方米；b2_叶片出口宽度，米； Q-设计流量，立方米/秒； D2-叶轮出口直径，米。【专利摘要】针对离心泵在偏工况下运行所产生的问题，本专利技术提供了一种非设计工况离心泵的水力设计方法。通过设计叶轮进口直径、叶片进口安放角、叶片出口安放角、叶片包角、叶轮出口直径、叶片出口宽度、蜗壳进口宽度、蜗壳喉部面积，改善离心泵在非设计工况下运行所产生的问题，使离心泵可以在非设计工况下安全、稳定的运行。【IP本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种非设计工况离心泵水力设计方法，其特征在于：针对离心泵在非设计工况下运行，由于实际运行流量偏离设计流量，造成进口处、叶轮流道内和蜗壳处产生冲击，因此需要根据实际情况来设计叶轮和蜗壳。其中，叶轮进口直径D0由下式确定：式中：ns‑比转速；D0‑叶轮进口直径，米；Q‑设计流量，立方米/秒；n‑转速，转/分钟。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王秀礼，钟华舟，朱荣生，付强，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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