基于比例因子的离心泵圆弧叶片造型研究

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1、第42卷第3期火箭推进V01．42，No．32016年6月JOURNALOFROCKETPROPULSIONJun．2016基于比例因子的离心泵圆弧叶片造型研究严俊峰，陈晖，王文廷(西安航天动力研究所，陕西西安710100)摘要：针对中低比转速离心泵，提出了能够统一各种圆弧叶片造型方法的比例因子法，推导了叶型参数的计算公式，分析了比例因子对叶片安放角、叶片长度等的影响，并采用数值模拟方法对不同比例因子下的泵内流场进行了性能预测。结果表明，不同比例因子下的叶型参数、流动参数及性能参数变化范围很大。比例因子较小时，节流损失较大，泵扬程较低；比例因子较大时，脱流损失较大，泵效率较低，存在较

2、优的比例因子区间[0．15，0．35]，使叶片安放角平滑变化，泵的综合性能较优，对应的曲率半径比为1．4～1．9。采用Pfleiderer方法及本文的角度平均法获得的叶片安放角变化较为平稳，可用于离心泵的初步设计。关键词：离心泵；圆弧叶片造型；比例因子法；叶型参数；性能预测中图分类号：V434—34文献标识码：A文章编号：1672—9374(2016)03—0045—05ResearchonshapeconstructionofcircularbladeincentrifugalpumpbasedonscalefactormethodYANJunfeng，CHENHui，WANGWe

3、nting(Xi’anAerospacePropulsionInstitute，Xi’all710100，China)Abstract：AscalefactormethodiSputforward,whichcanunifythedifferentconstructionmethodsofcircularbladeforlow-specific-speedcentrifugalpumps(LSPCPs)．Ageneralformulatocalculatetheparametersofbladeprofileisdeduced．ThebladeangleandlengthVS．sca

4、lefactorareanalyzed．TheperformancesofflowfieldinaLSPCPsatdifferentscalefactorsarepredictedwithnumericalsimulationmethod．Theresultsindicatethattheparametersofbladeprofile，flowandperformanceofLSPCPchangeinawiderangeatdifferentscalefactors，thethrottlinglossincreasesandpumpliftdecreaseswhenthescale

5、factordecreases；theoff-flowlossincreases，efficiencyofpumpsdecreasesandthebetterscalefactorintervals0．15and0．35existswhenthescalefactorincreases，whichmaymakethebladesettinganglesmoothandthecombinationpropertybetter．Theratioofcorrespondingcurvatureradiusis1．4-1．9．ThebladesettingangleobtainedbyPfl

6、eiderermethodandtheangle—averagemethodhassmoothchange．Therefore，themethodcanbeusedintheinitialdesignofcentrifugalpump．Keywords：centrifugalpump；circularbladeshapeconstruction；scalefactormethod；parameterofbladeprofile；performanceprediction收稿日期：2015—09—19；修回日期：2015—12—20作者简介：严俊峰(1980一)，男，高级工程师，研究领

7、域为涡轮泵设计46火箭推进2016年6月O引言EG即为叶肿线。离心泵叶轮结构对泵的性能有密切影响，在小型泵或中低比转速泵中，由于叶轮水力损失及冲击损失相对较小【1．21，因此造型简单、加工方便、成本较低的圆弧叶片得到了广泛应用。主要的圆弧叶片造型方法有单圆弧法【21、双圆弧法(如Schultz法[31、Pfleiderer法141、中间圆法【珂)、三圆弧法【aI等。由于三圆弧叶型在实际应用中并没有显示出比双圆弧叶型有多大优越性，因此主要围绕单圆弧法及双圆弧