螺旋離心泵是一種防堵塞性能優(yōu)秀、高效區(qū)寬廣以及功率曲線平坦的單葉片雜質(zhì)泵,主要應(yīng)用于食品輸送、污水處理和制漿造紙領(lǐng)域。但目前該泵設(shè)計方法尚不成熟,較為依賴設(shè)計者的設(shè)計經(jīng)驗,同時傳統(tǒng)的螺旋離心泵水力模型設(shè)計方法和繪制過程較為陳舊,這也造成該種泵設(shè)計效率普遍不高,設(shè)計成本較大。因此本文通過研究現(xiàn)有螺旋離心泵的設(shè)計方法,對現(xiàn)有經(jīng)驗公式進行修改,并使用CFturbo和SolidWorks相結(jié)合的方法對螺旋離心泵水力模型進行開發(fā)。該方法能夠明顯簡化設(shè)計流程,且設(shè)計出的泵水力性能較好,數(shù)值計算顯示,該方法設(shè)計的比轉(zhuǎn)速為145、包角為600°的螺旋離心泵優(yōu)化后設(shè)計工況點的水力效率達到73.83%,最佳工況點的水力效率達到75.95%。 

【文章來源】：流體機械. 2020,48(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

葉輪軸面投影

進入CFturbo Pump模塊,輸入葉輪的結(jié)構(gòu)參數(shù)后對葉輪軸面結(jié)構(gòu)進行設(shè)計。輪緣和輪轂皆使用Bézier曲線繪制,通過控制節(jié)點位置及其曲率的方法對輪廓進行調(diào)節(jié),確保過流斷面過渡順暢。通過研究發(fā)現(xiàn)適當減小葉片進口邊傾角可以一定程度上抑制螺旋離心泵葉輪進口的預(yù)旋[10],提高能量轉(zhuǎn)化效率,但傾角過小會影響影響葉輪的通過性,并影響葉輪內(nèi)部流動,因此本文將進口邊傾角設(shè)置為60°。軸面結(jié)構(gòu)如圖2所示。設(shè)計完葉輪軸面結(jié)構(gòu)后,進入流面設(shè)計模塊對葉片曲面進行設(shè)計,葉片流線的曲線如圖3所示。由于本文未對葉輪中間流面進行劃分,葉片骨線為直線,只調(diào)節(jié)輪轂和輪緣兩側(cè)流線的控制曲線節(jié)點曲率,這里的控制曲線依舊為Bézier曲線,控制曲線如圖4所示。

設(shè)計完葉輪軸面結(jié)構(gòu)后,進入流面設(shè)計模塊對葉片曲面進行設(shè)計,葉片流線的曲線如圖3所示。由于本文未對葉輪中間流面進行劃分,葉片骨線為直線,只調(diào)節(jié)輪轂和輪緣兩側(cè)流線的控制曲線節(jié)點曲率,這里的控制曲線依舊為Bézier曲線,控制曲線如圖4所示。圖4 安放角控制曲線

【參考文獻】：
期刊論文
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[7]螺旋離心泵的原理與設(shè)計方法[J]. 何希杰,勞學(xué)蘇.  水泵技術(shù). 1997(02)
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博士論文
[1]單葉片螺旋離心式潛水排污泵的優(yōu)化設(shè)計及試驗研究[D]. 張華.江蘇大學(xué) 2014

碩士論文
[1]螺旋離心泵內(nèi)固液兩相流場的CFD數(shù)值模擬[D]. 王秋紅.蘭州理工大學(xué) 2005



本文編號：3570450