清洗机叶轮设计与试验

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1、万方数据第27卷第4期2009年7月排灌机械DrainageandIrrigationMachineryV01．27No．4July2009清洗机叶轮设计与试验曹卫东，施卫东，王敏，李跃(江苏大学流体机械T程技术研究中心，江苏镇江212013)摘要：在理论与数值分析基础上对清洗机的附着力进行了计算与分析，确定了新叶轮的设计流量，通过试验测定了清洗机过流量与水力损失之间的关系，并初步确定了清洗机新叶轮的设计扬程，在保证新叶轮与旧叶轮装配的互换性的基础上确定了新叶轮的设计转速，利用速度系数法设计了新叶轮，对新叶轮的运行特性进行了

2、数值模拟与预测．试验结果表明：新叶轮使用后清洗机功率消耗大幅度降低72％，运行转速降低42％，清洗机依然附壁有力，运行平稳，内部泵组件的功率一流量特性曲线为缓降型．新叶轮达到了预期的目标，但出水盒与出水弯头依然值得进一步优化．关键词：清洗机；游泳池；叶轮；水力损失；数值模拟中图分类号：TH311文献标志码：A文章编号：1005—6254(2009)04—0215—05DesignandexperimentsofimpellerinautomaticcleanerforswimmingpoolCaoWeidong，ShiWei

3、dong，WangMin，LiYue(TechnicalandResearchCenterofFluidMachineryEngineering，JiangsuUniversity，Zhenjiang，Jiangsu212013，China)Abstract：Basedonthetheoreticandnumericalanalyses。theadsorbabilitypowerofautomaticcleanerwascalculatedandthenecessaryflowrateofnewimpellerisdeter

4、mined．Therelationbetweenflowrateandhydrauliclossesofthepoolcleanerwasobtainedbyexperimentsandthenecessaryheadofnewim—pellerisachieved．Newimpellercouldequipintoformerautomaticcleanersuccessfullyalthoughtherota-tingspeedislowerthanbefore．Thefinaltestresultsshowthatne

5、wimpeller’Spowerconsummationfallsabout72％andthemotorspeedreducesabout42％．Theautomaticcleanercanattachitselftothewallcloselyandl'Uncalmly，thecostofelectricsystemreducessharplyandtherunninglifeprolongs．A1一thoughtheoptimizationaimscometrue，theoutflowchamberandpipeshou

6、ldbeoptimizedfurther．Keywords：automaticcleaner；swimmingpool；impeller；hydrauliclosses；flowsimulation游泳池清洗机器人可在电脑程序控制下，在游泳池内自行完成各种形状的爬行、爬壁、去除池水中悬浮物以保持池水清洁与卫生等任务，清洗机器人一般由清洗机、电源控制箱及带控制板的小车三部分组成，核心部分为清洗机⋯．天津望圆环保科技有限公司消化吸收了法国技术，是国内为数不多生产与出13清洗机器人的专业厂家，清洗机主要由进水滤网、出水盒、旋流叶轮

7、、出水弯管、潜水电机、外壳、变速齿轮、爬行刷等构成，如图1所示．潜水电机启动后，清洗机在游泳池内爬行，内置旋流叶轮从游泳池壁表面不断吸人含杂质的水，经过外壳底部两条进水槽后被进水滤网过滤，清洁的水经过出水盒的收集作用，被导人出水弯管并回到池内．因采用旋流叶轮，电机功率消耗近480W，电机转速高至3750r／min，若将清洗机内部的出水盒、旋流叶轮、出水弯管、潜水电机在一水槽内单独试验，肉眼观测收稿日期：2009—06—08，基金项目：国家科技支撑计划项目(2008BAF'34815一1)；江苏省科技服务业计划(BM20083

8、75)作者简介：曹卫东(1972一)，男，江苏南通人．副研究员(ewd@ujs．edu．cn)，主要从事流体机械水动力学研究．施卫东(1964一)，男，江苏南通人，研究员(wdshi@ujs．edu．cn)，主要从事流体机械及工程研究．万方数据216排灌机械第27卷到叶轮进口存在明显的回流