專利名稱：一種泵用半螺旋吸水室水力設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泵用半螺旋吸水室水力設(shè)計(jì)方法，可適用于雙吸泵、管道泵、多級泵等多種泵的吸水室水力設(shè)計(jì)，特別適用于對泵的水力性能、汽蝕性能和流態(tài)要求較高的場合。
背景技術(shù)：
吸水室是泵進(jìn)口法蘭到葉輪進(jìn)口的部分，其功能是把液體按要求的條件引入葉輪。吸水室中的流動(dòng)狀態(tài)，直接影響葉輪中的流動(dòng)情況，對泵效率也有一定的影響，尤其對泵的汽蝕性能影響較大。對吸水室的要求是保證葉輪進(jìn)口有要求的速度場，如速度分布均勻，大小適當(dāng)，方向符合要求，水力損失最小。目前，吸水室的種類主要分為直錐形吸水室，環(huán)形吸水室和半螺旋形吸水室等。直錐形吸水室結(jié)構(gòu)簡單，性能優(yōu)良，但由于結(jié)構(gòu)限制，主要用于單級懸臂式泵。環(huán)形吸水室是形狀斷面積相同的吸水室，因結(jié)構(gòu)簡單對稱，常用于雜質(zhì)泵和多級泵。但在環(huán)形吸水室中不能保證葉輪進(jìn)口具有軸對稱均勻的速度場，水力損失較大。半螺旋形吸水室中，有一部分液體進(jìn)入葉輪，斷面是從大到小逐漸變化，外壁是螺旋形的。和環(huán)形吸水室相比，有利于改善流動(dòng)條件，能保證在葉輪進(jìn)口得到均勻的速度場。但半螺旋形吸水室設(shè)計(jì)目前只有少量的經(jīng)驗(yàn)公式，沒有具體設(shè)計(jì)方法，實(shí)際設(shè)計(jì)仍然過分依賴經(jīng)驗(yàn)。葉亞麗等設(shè)計(jì)了一種多級離心泵的吸水室結(jié)構(gòu)，使得整個(gè)流道內(nèi)的水流速度保持均勻和穩(wěn)定，而且還具有結(jié)構(gòu)簡單、易于加工的優(yōu)點(diǎn)。蔣弼夏發(fā)明了一種高效半螺旋吸水室內(nèi)燃機(jī)冷卻水泵，使水泵效率提高10% 15%，適合用于各種車輛內(nèi)燃機(jī)冷卻系統(tǒng)。王威等設(shè)計(jì)了一種全螺旋形吸水室，一方面提高了泵的工作效率，另一方面使泵的抗汽蝕性能得到進(jìn)一步提高。袁力發(fā)明了一種吸水室密封式高效離心水泵，不僅提高了離心水泵的抗汽蝕性能，還提高了離心水泵的水力效率、容積效率和圓盤損失效率，整體提升了離心水泵的綜合性能。謝芳等設(shè)計(jì)了一種焊接泵體的吸水室結(jié)構(gòu)，改善了泵體內(nèi)液體的流動(dòng)情況，減小了水力損失，使液體進(jìn)入葉輪前的面積均勻變化。曾偉等發(fā)明了一種立式管道泵環(huán)形吸水室，解決了現(xiàn)有立式管道泵吸水室因采用直隔板而產(chǎn)生漩渦損失的技術(shù)問題，提高了水力效率。但是吸水室設(shè)計(jì)目前只有少量的經(jīng)驗(yàn)公式，沒有具體設(shè)計(jì)方法，實(shí)際設(shè)計(jì)仍然過分依賴經(jīng)驗(yàn)的，主要的研究也著重于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。如今汽蝕是流體機(jī)械中的一個(gè)熱門領(lǐng)域，光靠改造葉輪形狀有時(shí)不能滿足抗汽蝕性能要求，需要對泵吸水室形狀做進(jìn)一步改良。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有多級泵中吸水室設(shè)計(jì)方法上的不足，本發(fā)明提供了一種泵用半螺旋吸水室水力設(shè)計(jì)方法。其特征在于，利用以下幾個(gè)關(guān)系式來確定吸水室的主要幾何參數(shù)，主要包括隔舌角α，隔舌夾角Y，吸入室上側(cè)半徑R1，隔舌出入口半徑Γι，基圓半徑R2，吸入室下側(cè)半徑R3，隔板長I，隔板夾角Θ，隔板厚度δ，進(jìn)口第一斷面半徑Ra，進(jìn)口第二斷面半徑Rb，進(jìn)口第二斷面長ab，寬bb，進(jìn)口第三斷面半徑R。，進(jìn)口第三斷面長a。，寬b。，八斷面進(jìn)口半徑匕，八斷面傾斜角ω，各斷面半徑Ri,各斷面水平長Ii和各斷面高h(yuǎn)”用本發(fā)明設(shè)計(jì)的吸水室不僅改善了泵進(jìn)口流道內(nèi)的流動(dòng)情況，同時(shí)由于半螺旋形吸水室有穩(wěn)定液流的隔舌，并造成一定的環(huán)量，能保證在葉輪進(jìn)口得到均勻的速度場。實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的設(shè)計(jì)方法I、隔舌角α其計(jì)算公式
權(quán)利要求
1.一種泵用半螺旋吸水室水力設(shè)計(jì)方法，提供了泵用半螺旋吸水室主要幾何參數(shù)，包括隔舌角α，隔舌夾角Y，吸入室上側(cè)半徑&，隔舌出入口半徑Γι，基圓半徑R2，吸入室下側(cè)半徑R3，隔板長1，隔板夾角Θ，隔板厚度δ，進(jìn)口第一斷面半徑Ra，進(jìn)口第二斷面半徑Rb，進(jìn)口第二斷面長ab，寬bb，進(jìn)口第三斷面半徑R。，進(jìn)口第三斷面長a。，寬b。，八斷面進(jìn)口半徑b3，八斷面傾斜角ω，各斷面半徑Ri,各斷面水平長Ii和各斷面高h(yuǎn)”其特征在于，泵用半螺旋吸水室的主要幾何參數(shù)與泵性能參數(shù)之間適合以下關(guān)系
2.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述，在泵用半螺旋吸水室進(jìn)口部分一段距離后加隔板，隔板長·1，隔板夾角Θ和隔板厚度δ的設(shè)計(jì)公式如下
3.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述，泵用半螺旋吸水室從進(jìn)口部分到a-a斷面，面積和形狀保持不變，為圓形。然后平滑過渡到b-b斷面和c-c斷面，面積逐漸減小。三個(gè)斷面各個(gè)參數(shù)由以下幾式確定
4.根據(jù)權(quán)利要求(I)所述，泵用半螺旋吸水室出口靠近葉輪端有八個(gè)斷面，八斷面各個(gè)參數(shù)由以下幾式確定
全文摘要
本發(fā)明提供了一種泵用半螺旋吸水室水力設(shè)計(jì)方法。利用以下幾個(gè)關(guān)系式來確定吸水室的主要幾何參數(shù)，主要包括隔舌角α，隔舌夾角γ，吸入室上側(cè)半徑R1，隔舌出入口半徑r1，基圓半徑R2，吸入室下側(cè)半徑R3，隔板長l，隔板夾角θ，隔板厚度δ，進(jìn)口第一斷面半徑Ra，進(jìn)口第二斷面半徑Rb，進(jìn)口第二斷面長ab，寬bb，進(jìn)口第三斷面半徑Rc，進(jìn)口第三斷面長ac，寬bc，八斷面進(jìn)口半徑b3，八斷面傾斜角ω，各斷面半徑Ri，各斷面水平長li和各斷面高h(yuǎn)i。用本發(fā)明設(shè)計(jì)的吸水室不僅改善了流動(dòng)條件，能保證在葉輪進(jìn)口得到均勻的速度場，同時(shí)大大提高了泵的抗汽蝕性能。
文檔編號F04D29/42GK102966601SQ20121053164
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月11日
發(fā)明者付強(qiáng), 朱榮生, 袁壽其, 蔣旭松, 習(xí)毅, 龍?jiān)?申請人:江蘇大學(xué)