离心泵可控包角扭曲叶片绘形新方法

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1、离心泵可控包角扭曲叶片绘形新方法严敬,周平月,王中洲,潘光玉(西华大学能源与环境学院,四川成都610039)摘要:为了进一步提高离心泵的水力性能,提出了一种扭曲叶片设计绘形新方法.这一方法在吸取传统扭曲三角形绘形法某些特点的同时,在保证叶片上相对流线的安放角合理变化的条件下,设计人员能根据需要给定各流线的包角,从而优化了这一几何参数.给出了这一方法的基本原则,即在一个与叶轮轴心线垂直的平面上,根据给定的叶片包角和安放角均匀变化的要求,直接绘形叶片表面相对流线的投影曲线,然后在局部全等的条件下获得曲线的展开图,以检查和修正投影曲线.给出了这一方法的详尽绘形过程.关键词:离心泵;

2、扭曲叶片;绘形;包角;设计中图分类号:TH311文献标志码:A文章编号:1005-6254(2008)03-0039-03NewdrawingmethodforcentrifugalimpellerdistortedbladewithadjustablewrappingangleYANJing,ZHOUPing2yue,WANGZhong2zhou,PANGuang2yu(SchoolofEnergyandEnvironment,XihuaUniversity,Chengdu,Sichuan610039,China)Abstract:Inordertoimprovethehy

3、draulicperformanceofdistortedbladesincentrifugalpump,anewmethodtodesignanddrawthistypeofbladewaspresented.Thenewmethodcontainssometraditionalfeaturesof“distortedtriangle”method,andalsosomenewfeatures.Whileensuringthereasonabledis2tributionofsettinganglealongarelativestreamlineonbladesurface

4、,aspecificwrappingangleofthestreamlineisgivenbasedontherequirementstooptimizetheangle.Onaplaneperpendiculartoimpelleraxis,basedonagivenwrappingangleandevendistributionofsettingangles,theprojectedcurveofthestreamlinelyingonbladesurfacecanbeplotted.Then,undertheconditionoflocalizedidentity,th

5、iscurveisinspectedandcorrected.Thedetailedbladedrawingprocessisalsodescribed.Keywords:centrifugalpump;blades;drawing;wrappingangle;design过大的叶片包角表明了叶片摩擦面积较大,不利于提高叶片泵水力效率[1-3].叶片数Z和叶片包扭曲三角形法是扭曲叶片绘形的一种传统方法.这一方法具有原理清晰、绘形直观的优点[5,6].但是在这一方法的使用过程中,设计人员不能事先给定叶片包角,叶片进口边一般不能置于同一轴面内.这些不足严重限制了这一方法的应用.笔

6、者介绍一种新颖的扭曲叶片绘形方法,这一方法传承了传统的扭曲三角形法的一些优点,同时克服了传统方法的叶片包角不能事先由设计人员给[4]角<的乘积与叶轮比转速ns的关系见表1.表1Z<与叶轮比转速ns的关系Tab.1RelationshipbetweenZ

7、@163.com),主要从事泵类机械流场分析及设计新方法的研究.周平月(1984—),男,湖南郴州人,硕士研究生(mailtowangtao@sohu.com),主要从事泵类机械设计新方法的研究.40排灌机械第26卷定,在设计过程中也难以调整这一严重缺陷.1原理与步骤在一个与叶轮轴心线垂直的平面图上,根据叶片进、出口边已确定的几何条件,直接绘形相对流线(计算流面与叶片工作面相交所得空间曲线)的平面投影,然后在相对流线的平面展开图上检查修正其光滑性和安放角变化规律.假设在设计前期已确定了叶轮轴面图,以一元